淺析現(xiàn)代汽車發(fā)動機的現(xiàn)況及未來發(fā)展趨勢

白鑫 呼延璟 薛林杰 武媛 鄭國梁

摘要：但是隨著汽車市場的快速發(fā)展，汽車發(fā)動機也隨之產(chǎn)生了翻天覆地的變化，并且發(fā)展速度越來越快，這將進一步對環(huán)境產(chǎn)生了嚴重的污染，與我國節(jié)能減排、保護環(huán)境政策相悖。所以，如果要讓汽車行業(yè)發(fā)動機技術(shù)進一步發(fā)展，就需要促使技術(shù)改革，重點研發(fā)新型的汽車發(fā)動機技術(shù)，實現(xiàn)節(jié)能減排和保護環(huán)境的目的，同時，通過汽車發(fā)動機新技術(shù)的研發(fā)也具有明顯的現(xiàn)實意義和促進社會發(fā)展的積極作用。

關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動機;汽車行業(yè);發(fā)展趨勢

1引言

發(fā)動機是通過能源消耗而產(chǎn)生機械能推動設(shè)備運行的結(jié)構(gòu)，是一種能夠把其他形式的能量轉(zhuǎn)換成機械能的機器。而我國作為石油消耗及石油進口位列世界前茅的國家，發(fā)動機卻無法在功能和品質(zhì)上走在世界前端。一個民族汽車品牌的發(fā)展在一定程度上可以反映一個國家的產(chǎn)業(yè)水平，發(fā)動機作為汽車核心部件，主要設(shè)計水平也代表著汽車工業(yè)的發(fā)展。我國隨著實力的不斷提高，發(fā)動機的發(fā)展決不能拖后腿。并且要求發(fā)動機在發(fā)展提高質(zhì)量和加強功能的同時也要響應(yīng)節(jié)能減排和保護環(huán)境的目標。

2汽車發(fā)動機實際運用的新技術(shù)

2.1電控技術(shù)

最近，我國汽車發(fā)動機研發(fā)單位引入了新型的技術(shù)——液壓挺桿、鋁合金氣缸及四氣門等，變氣門升程、缸內(nèi)直噴等技術(shù)在許多汽車品牌開始了應(yīng)用，且效果明顯。相關(guān)技術(shù)部門也在向電能方向逐漸轉(zhuǎn)變，著重將電能作為驅(qū)動車輛的主要能量，這樣會有效的解決資源浪費的問題。通過電控技術(shù)的應(yīng)用，可以高效、準確的對汽車發(fā)動機進行有效的控制，此技術(shù)不僅利用傳統(tǒng)的技術(shù)，而且增加了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與信息化技術(shù)，從而使其不斷向智能化方向發(fā)展，進一步提高汽車發(fā)動機實際工作效果，確保了汽車安全性以及舒適性。

2.2動力混合技術(shù)

現(xiàn)階段的汽車發(fā)動機研發(fā)中，主要問題便是能源消耗。在大力發(fā)展能源汽車的背景下，為動力混合發(fā)動機提供了一個良好的環(huán)境，使得其得到了迅猛的發(fā)展。國內(nèi)外許多汽車制造廠也推出了有關(guān)動力混合發(fā)動機技術(shù)。此技術(shù)主要是將相關(guān)的輔助動力單元和發(fā)動機有效結(jié)合，從而為汽車發(fā)動機提供動力，平常情況下，輔助動力單元屬于比較微小的的發(fā)動機，與傳統(tǒng)的發(fā)動機技術(shù)相比，此技術(shù)降低了發(fā)動機的體積，電動車負責產(chǎn)生主要動力。這種發(fā)動機技術(shù)將會有效的延長發(fā)動機的實際工作，具有噪音低、無污染的特點。

2.3增壓技術(shù)

發(fā)動機生產(chǎn)過程中，為了提高發(fā)動機的整體的工作效率利用了增壓技術(shù)。對于發(fā)動機功率的提升，最有效的方法便是控制發(fā)動機內(nèi)氣管道內(nèi)沖量的實際大小，這邊充分體現(xiàn)了增壓技術(shù)的重要作用。對于增壓技術(shù)來說，主要是利用增壓器進行壓縮，之后利用氣管道進入到發(fā)動機的沖量中，確保氣缸中的實際氣量比自然吸氣要多，這樣便有效地提高發(fā)動機整體功率。在增壓技術(shù)中，分為渦輪增壓和機械增壓，任何一種增壓技術(shù)，走勢增加發(fā)動機氣缸內(nèi)所存在的氣體壓力，之后再對其燃燒，釋放能量，將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)槠嚢l(fā)動所需要的動能，將會有效提高對熱量的有效利用。

3汽車發(fā)動機可靠管理分析

3.1整機的分析

汽車發(fā)動機生產(chǎn)過程中整機的可靠性較低，在汽車發(fā)動機的發(fā)展過程中對可靠性進行分析?；谄嚢l(fā)動機可靠性分析對汽車發(fā)動的問題進行構(gòu)建找到發(fā)生故障較多的部件，對數(shù)據(jù)進行分析，影響汽車發(fā)動機質(zhì)量的零件加以有效構(gòu)建，通過分析提高整機的可靠性，并提高數(shù)據(jù)分析的質(zhì)量。汽車發(fā)動機的可靠性分析過程中，分析故障發(fā)生率較高的汽車零部件，提出相應(yīng)的改良方案，對故障發(fā)生率較高的汽車零部件提出有效的替換方案，通過管理體系建立起故障管理模式。按照FMECA步驟加以分析，對發(fā)生故障的部件分析，為汽車部件完善提供良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，并在此基礎(chǔ)上對故障原因加以分析，建立起故障的改良方案，完善部件存在的問題。在管理過程對汽車零部件加以分析，提高故障的排查水平，降低故障率，提高汽車的零部件質(zhì)量，使得每一個用戶都可以使用安全的汽車。

3.2汽車零部件可靠性分析

做好汽車發(fā)動機可靠性和質(zhì)量的管理工作，就要做好汽車零部件可靠性分析工作;作要汽車零部件可靠性的分析工作，就要做好關(guān)鍵部件的統(tǒng)計分析工作，提出關(guān)鍵故障模式和原因分析體系以提高故障的管理，以故障部件的頻率排名來確定汽車零部件的發(fā)行對象，尤其是排名較前的故障件是分析中心。汽車的零部件的分析按照總到分層次結(jié)構(gòu)進行，從產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)到汽車的零件，從上到下依次分析對象，確定其所屬的汽車零部件的頂端并追溯到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)頂端。對故障發(fā)生頻率較高的部件要重點分析，提出零件質(zhì)量改良措施，以提高零部件可靠性工作為目的對其改進，提高汽車發(fā)動機零件的嚴格管控。使汽車制造廠可以安全放心的使用這些汽車發(fā)動機的零部件。

4汽車發(fā)動機未來發(fā)展趨勢

4.1發(fā)動機節(jié)能減排，環(huán)保方向的發(fā)展

傳統(tǒng)發(fā)動機技術(shù)主要采用的發(fā)動機使柴油發(fā)動機，將柴油作為燃料作為主要材料，雖然可以高效率，大功率，經(jīng)濟實惠以及應(yīng)用范圍廣。但是其存在一定的不足：汽車尾氣將會產(chǎn)生有毒氣體，這些氣體將會對人體的身體健康和環(huán)境造成十分嚴重的污染，所以在未來的發(fā)展中要有效的控制和凈化尾氣的排放。

發(fā)動機的未來發(fā)展必將響應(yīng)環(huán)保、節(jié)能、降低能源消耗，減少噪音以及合理的排污等方向的發(fā)展。目前能源方面的消耗和環(huán)境的污染已經(jīng)成為人們著重關(guān)心的問題，這也是我國未來發(fā)展所必須要解決的問題，為了使得發(fā)動機技術(shù)可以長遠的發(fā)展下去，必須要響應(yīng)時代的變化，像綠色環(huán)保，節(jié)能接拍的方向逐漸轉(zhuǎn)變和發(fā)展。

4.2體積小且無噪音方向發(fā)展

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民對汽車的要求也隨著提高，不僅對汽車的行駛性能，而且汽車也要滿足人們的個性化要求，這需要相關(guān)研究人員在對發(fā)動機的研究中不斷地向著體積小的方向發(fā)展，在完成同樣的工作的同時，體積越小，性能就越好，越受買家的喜愛，這就希望相關(guān)的研究人員對汽車的燃燒室、進氣系統(tǒng)，排氣系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)加以優(yōu)化及改進。發(fā)動機的體積在變小的同時，汽車的重心也會降低，這大大提高了汽車的操作穩(wěn)定性及安全性能。發(fā)動機體積變小的同時，可以拉遠發(fā)動機與駕駛室內(nèi)的距離，使得汽車在行駛過程中會減少發(fā)動機產(chǎn)生的噪音，給駕駛員及乘客良好的乘坐環(huán)境。汽車發(fā)動機的體積縮小化發(fā)展不僅可以減少材料的浪費，還可以降低噪音的污染，這對環(huán)境對用戶都會帶來優(yōu)良的保護。

4.3勁大且持久方向發(fā)展

汽車發(fā)動機的用途便是為汽車提供動力，發(fā)動機的實際功率大小是確保車輛運行速度和運行效率的重要因素，所以，在未來的發(fā)動機研究中，加重點放在持久和強勁的有效結(jié)合，提高發(fā)動機的動力輸出和實際效率，提高扭矩，增加汽車的實用性能，使其可以在坎坷路徑中無障礙地通過。汽車發(fā)動機在強勁輸出與持久的方向上的發(fā)展，必將會造就一座新的里程碑，提高我國整體的發(fā)動機研發(fā)水平，為我國長遠發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

5結(jié)束語

目前汽車行業(yè)正步入高速發(fā)展的時期，越來越多的，越來越新型的發(fā)動機技術(shù)層出不窮，其中節(jié)能減排和綠色環(huán)保、小體積和無噪音、輸出強勁且持久可以說是未來汽車發(fā)動機技術(shù)發(fā)展的重點關(guān)注內(nèi)容。所以為了在這個快速發(fā)展的時代中，在在汽車行業(yè)站穩(wěn)腳步，就需要將以上幾點加以關(guān)注，投入足夠的研發(fā)精力，使得中國汽車行業(yè)在國際市場大法光彩。

參考文獻：

[1]李樹會.汽車發(fā)動機技術(shù)發(fā)展趨勢研究[J].內(nèi)燃機與配件，2019，（第21期）.

[2]鐘宏昊，孫佳輝.淺談汽車發(fā)動機的發(fā)展[J].南北橋，2020，（第10期）.

[3]熊福波.汽車發(fā)動機的發(fā)展與新技術(shù)分析[J].汽車世界·車輛工程技術(shù)，2020，（第10期）.

中北大學 山西太原