汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展史

1、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)展史發(fā)動(dòng)機(jī)，汽車(chē)中最重要的局部，可以說(shuō)沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)的存在，就不存在汽 車(chē)。發(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)展即是汽車(chē)的開(kāi)展。發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車(chē)的心臟，為汽車(chē)的行走提供動(dòng)力和汽車(chē)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì) 性、環(huán)保性。簡(jiǎn)單講發(fā)動(dòng)機(jī)就是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，即將汽油柴油的熱能，通過(guò)在密封氣缸內(nèi)燃燒氣體膨脹時(shí)，推動(dòng)活塞做功，轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，這是 發(fā)動(dòng)機(jī)最根本原理。發(fā)動(dòng)機(jī)所有結(jié)構(gòu)都是為能量轉(zhuǎn)換效勞的，雖然發(fā)動(dòng)機(jī) 伴隨著汽車(chē)走過(guò)了 100多年的歷史，無(wú)論是在設(shè)計(jì)上、制造上、工藝上還 是在性能上、控制上都有很大的提高，其根本原理仍然未變，這是一個(gè)富 于創(chuàng)造的時(shí)代，那些發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)者們，不斷地將最新科技與發(fā)動(dòng)機(jī)融為一 體，把發(fā)動(dòng)機(jī)變成一個(gè)復(fù)

2、雜的機(jī)電一體化產(chǎn)品，使發(fā)動(dòng)機(jī)性能到達(dá)近乎完 善的程度，各世界著名汽車(chē)廠商也將發(fā)動(dòng)機(jī)的性能作為競(jìng)爭(zhēng)亮點(diǎn)。所以可以說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)展史即是汽車(chē)的開(kāi)展史。而發(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)展也經(jīng)歷了無(wú)數(shù)人的努力，無(wú)數(shù)人的智慧與汗水。發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車(chē)的動(dòng)力源。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)大多是熱能動(dòng)力裝置，簡(jiǎn)稱(chēng)熱力機(jī)。熱力機(jī)是借助工質(zhì)的狀態(tài)變化將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。往復(fù)活塞式四沖程汽油機(jī)是德國(guó)人奧托在大氣壓力式發(fā)動(dòng)機(jī)根底上，于 1876年創(chuàng)造并投入使用的。由于采用了進(jìn)氣、 壓縮、做功和排氣四個(gè)沖程，發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率從大氣壓力式發(fā)動(dòng)機(jī)的11%提高到14%而發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量卻降低了 70%1892年德國(guó)工程師狄塞爾創(chuàng)造了壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)即柴油機(jī)，實(shí)現(xiàn)

3、了內(nèi)燃機(jī)歷史上的第二次重大突破。由于采用高壓縮比和膨脹比，熱效率比當(dāng) 時(shí)其他發(fā)動(dòng)機(jī)又提高了 1倍。1956年，德國(guó)人汪克爾創(chuàng)造了轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)， 使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有較大幅度的提高。1964年，德國(guó)NSU公司首次將轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在轎車(chē)上。1926年，瑞士人布希提出了廢氣渦輪增壓理論，利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢 氣能量來(lái)驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)，給發(fā)動(dòng)機(jī)增壓。50年代后，廢氣渦輪增壓技術(shù)開(kāi)始在車(chē)用內(nèi)燃機(jī)上逐漸得到應(yīng)用，使發(fā)動(dòng)機(jī)性能有很大提高，成為內(nèi)燃機(jī)發(fā) 展史上的第三次重大突破。1967年德國(guó)博世公司首次推出由電子電腦控制的汽油噴射系統(tǒng)，開(kāi)創(chuàng) 了電控技術(shù)在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用的歷史。經(jīng)過(guò)30年的開(kāi)展，以電子電腦為核心的發(fā)動(dòng)機(jī)管

4、理系統(tǒng) Engine Management System， EMS已逐漸成為汽車(chē)、 特別是轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)上的標(biāo)準(zhǔn)配置。由于電控技術(shù)的應(yīng)用，發(fā)動(dòng)機(jī)的污染物 排放、噪聲和燃油消耗大幅度地降低，改善了動(dòng)力性能，成為內(nèi)燃機(jī)開(kāi)展 史上第四次重大突破。1971 年,第一臺(tái)熱氣發(fā)動(dòng)機(jī)一一斯特林機(jī)的公共汽車(chē)已開(kāi)始運(yùn)行。1972年，日本本田技研工業(yè)在市場(chǎng)售出裝有復(fù)合渦流控制燃燒的發(fā)動(dòng)機(jī)的西維 克牌轎車(chē)，打響了稀薄氣體燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的第一炮。這種發(fā)動(dòng)機(jī)是在普通發(fā) 動(dòng)機(jī)燃燒室的頂部加上一個(gè)槌狀體的副燃燒室，先將這處副燃燒室中較濃的混合氣體點(diǎn)燃，然后其火焰延燃到主燃燒室的稀薄混合氣中，使之全部 燃燒做功，廢氣中的CO和HC很

5、少，減少了有害氣體的排放。1967年，美國(guó)進(jìn)行了一次氫氣汽車(chē)行駛的公開(kāi)表演，那輛氫氣汽車(chē)在 80公里時(shí)速下，每次充氫 10分鐘可運(yùn)行121公里。該車(chē)有19個(gè)座位，由 美國(guó)比林斯公司制造。1977年，在美國(guó)芝加哥召開(kāi)了第一次國(guó)際電動(dòng)汽車(chē)會(huì)議。會(huì)議期間， 展出了各種電動(dòng)汽車(chē)一百多輛。1978年，日本研究成功復(fù)合動(dòng)力汽車(chē)，即內(nèi)燃機(jī)一一電力汽車(chē)。1979年8月，巴西制造出以酒精為燃料的汽車(chē)一一菲亞特147型和帕薩特型轎車(chē)，及“小甲蟲(chóng)汽車(chē)。巴西是現(xiàn)在世界上使用酒精汽車(chē)最多的 國(guó)家。1980年，人本研制成功液態(tài)氫氣車(chē)。在后部裝有保持液態(tài)氫低溫和一 定壓力的特制貯存罐。該車(chē)用85公升的液氫，行駛了 400公

6、里，時(shí)速達(dá)135 公里。但目前在使用上還有困難，費(fèi)用也比油高。1980年，美國(guó)試制成功了一種鋅氯電池電動(dòng)汽車(chē)。1980年，西班牙試研制成功一種太陽(yáng)能汽車(chē)。1980年，西德漢堡市西北伊策霍的一位工程師，創(chuàng)造了一種利用電石 氣乙炔氣作動(dòng)力的汽車(chē)。先將電石變成氣體，然后用這種氣體燃燒推 動(dòng)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)，其速度和平安性均不亞于汽油車(chē)，20公斤電石塊可以使汽車(chē)至少行駛 300公里。1980年，美國(guó)開(kāi)始研究“燒鋁的汽車(chē)，這是由加州大學(xué)國(guó)立羅倫茲 研究室的約翰.庫(kù)伯和埃爾文.貝倫提出的。他們?cè)O(shè)計(jì)出一種新型的電池作 為汽車(chē)動(dòng)力；在氫氧化鈉的參與下，使鋁與水和空氣發(fā)生化學(xué)反響而產(chǎn)生 電流。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，

7、電動(dòng)汽車(chē)重量為1300公斤，載上司機(jī)和 4名乘客，每更換一次鋁板，可行駛約 5000公里，以每小時(shí) 90公里的速度行駛時(shí)，每 行駛20公里消耗1公斤鋁。而在相同的條件下，1公斤汽油卻只能走。1981年，美國(guó)研制出的一種新的節(jié)約能源的風(fēng)能汽車(chē)，這輛汽車(chē)現(xiàn)在 還不能全部使用風(fēng)能，而是與燃料交替使用。它是在一輛普通的轎車(chē)車(chē)頂 上，裝有一臺(tái)帶有風(fēng)動(dòng)螺旋槳的空氣透平機(jī)，用以隨時(shí)為車(chē)內(nèi)裝有12V60A電池組充電。汽車(chē)行駛時(shí)，現(xiàn)以燃料發(fā)動(dòng)，當(dāng)車(chē)速到達(dá)每小時(shí)55公里時(shí)，透平機(jī)才開(kāi)始工作。1982年，日本東京大學(xué)一色尚次教授，經(jīng)過(guò)多年的研究，終于成功地 研制出世界上第一輛鹽水發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)。該車(chē)可乘兩人，其發(fā)動(dòng)機(jī)以

8、蒸汽為 動(dòng)力，而蒸汽是通過(guò)向硫酸或蘇打等鹽類(lèi)溶液里加水，發(fā)生化學(xué)加熱反響， 利用釋放出來(lái)的化學(xué)熱能燒沸鍋爐里的水而產(chǎn)生的。1983年，世界上第一輛裝備柴油陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車(chē)運(yùn)行試驗(yàn)成功。所 裝發(fā)動(dòng)機(jī)是日本京都陶瓷公司研制的，其主要零部件由陶瓷制成，省去冷 卻重量輕，節(jié)能效果顯著，在同樣條件下可比常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)多走30%的路程。1984年，前蘇聯(lián)研制出一種雙重燃料汽車(chē)。當(dāng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)時(shí)，首先使用 汽油，然后專(zhuān)用天然氣。試驗(yàn)證明，這種車(chē)排污少，燃料價(jià)格廉價(jià)，每輛 車(chē)每年可節(jié)省燃料費(fèi) 500盧布。1984年，美國(guó)美孚石油公司的阿莫柯比化學(xué)公司，研制出了一種叫杜 隆塑料的合成材料，該公司采用這一塑料成功地制造出

9、了世界上第一臺(tái)全 塑料汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)，其重量只有84公斤。目前，美國(guó)的洛拉T-616GT型汽車(chē)用的就是這種全塑發(fā)動(dòng)機(jī)。1984年，澳大利亞工程師沙里許經(jīng)10年研究，花費(fèi)了 1300萬(wàn)美元后，研制成功了一種在功率、燃燒效率和降低污染多方面優(yōu)于四沖程內(nèi)燃機(jī)的 OCP發(fā)動(dòng)機(jī)。它采用壓縮空氣形成超細(xì)油滴和空氣的混合物進(jìn)入燃燒室，燃 燒更為充分，從而改善了總的效果。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，OCP發(fā)動(dòng)機(jī)的功率較等重量的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)大二倍，并且除節(jié)油25%外，廢棄污染也大大降低。1985年，澳大利亞一位叫彼蘭丁的創(chuàng)造家，經(jīng)過(guò)多年努力，研制出一 種平安可靠、啟動(dòng)靈活、高速而又不冒煙的蒸汽機(jī)汽車(chē)。車(chē)上的鍋爐采用 封閉回路式，蒸汽

10、不向外排除，而是聚集在散熱器里，然后重新回到下一 個(gè)工作循環(huán)去。這種車(chē)時(shí)速可達(dá)130公里，是防止環(huán)境污染的一種理想車(chē)型。1986年，日本的三洋電氣公司研制成功首輛由太陽(yáng)能電池帶動(dòng)的汽車(chē)， 這是全世界第一輛太陽(yáng)能運(yùn)輸車(chē)。該車(chē)有3個(gè)小輪子，全長(zhǎng)，寬，凈載重量為110公斤，時(shí)速可達(dá) 24公里。1994年，澳大利亞研制出用柴油機(jī)改裝的燃燒椰子油的汽車(chē)。試驗(yàn)說(shuō)明，12個(gè)椰子榨出的椰子油可達(dá)1升。1994 年,英國(guó)的戴維.伯恩創(chuàng)造了另一種風(fēng)力汽車(chē)，并已投入批量生產(chǎn)。這種被稱(chēng)為風(fēng)力汽車(chē)的新設(shè)計(jì)構(gòu)思很巧妙。其驅(qū)動(dòng)裝置是兩個(gè)電動(dòng)馬達(dá)， 分別安裝在兩個(gè)前輪上。底盤(pán)上裝有一個(gè)“風(fēng)圓錐，看上去活像個(gè)巨大 的蛋卷冰淇淋。在普通汽車(chē)安裝散熱護(hù)柵處那么裝著一根進(jìn)風(fēng)管，直徑為， 長(zhǎng)度與車(chē)身相等，并與“風(fēng)圓錐連接。當(dāng)汽車(chē)行駛時(shí)，空氣通過(guò)進(jìn)風(fēng)管 進(jìn)入“風(fēng)圓錐連接。當(dāng)汽車(chē)行駛時(shí)，空氣通過(guò)進(jìn)風(fēng)管進(jìn)入“風(fēng)圓錐， 驅(qū)動(dòng)安裝在哪里的扇形渦輪機(jī)，接著再通過(guò)內(nèi)置式發(fā)動(dòng)機(jī)講風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電 能，貯存在蓄電池中，用來(lái)