柴油機發展歷史

『壹』 內燃機的歷史

內燃機的發展歷史

活塞式內燃機自19世紀60年代問世以來，經過不斷改進和發展，已是比較完善的機械。它熱效率高、功率和轉速范圍寬、配套方便、機動性好，所以獲得了廣泛的應用。全世界各種類型的汽車、拖拉機、農業機械、工程機械、小型移動電站和戰車等都以內燃機為動力。海上商船、內河船舶和常規艦艇，以及某些小型飛機也都由內燃機來推進。世界上內燃機的保有量在動力機械中居首位，它在人類活動中佔有非常重要的地位。

活塞式內燃機起源於用火葯爆炸獲取動力，但因火葯燃燒難以控制而未獲成功。1794年，英國人斯特里特提出從燃料的燃燒中獲取動力，並且第一次提出了燃料與空氣混合的概念。1833年，英國人賴特提出了直接利用燃燒壓力推動活塞作功的設計。

之後人們又提出過各種各樣的內燃機方案，但在十九世紀中葉以前均未付諸實用。直到1860年，法國的勒努瓦模仿蒸汽機的結構，設計製造出第一台實用的煤氣機。這是一種無壓縮、電點火、使用照明煤氣的內燃機。勒努瓦首先在內燃機中採用了彈力活塞環。這台煤氣機的熱效率為4%左右。

英國的巴尼特曾提倡將可燃混合氣在點火之前進行壓縮，隨後又有人著文論述對可燃混合氣進行壓縮的重要作用，並且指出壓縮可以大大提高勒努瓦內燃機的效率。1862年，法國科學家羅沙對內燃機熱力過程進行理論分析之後，提出提高內燃機效率的要求，這就是最早的四沖程工作循環。

1876年，德國發明家奧托運用羅沙的原理，創製成功第一台往復活塞式、單缸、卧式、3.2千瓦(4.4馬力)的四沖程內燃機，仍以煤氣為燃料，採用火焰點火，轉速為156.7轉/分，壓縮比為2.66，熱效率達到14％，運轉平穩。在當時，無論是功率還是熱效率，它都是最高的。

奧托內燃機獲得推廣，性能也在提高。1880年單機功率達到11～15千瓦(15～20馬力)，到1893年又提高到150千瓦。由於壓縮比的提高，熱效率也隨之增高，1886年熱效率為15.5%，1897年已高達20～26％。1881年，英國工程師克拉克研製成功第一台二沖程的煤氣機，並在巴黎博覽會上展出。

隨著石油的開發，比煤氣易於運輸攜帶的汽油和柴油引起了人們的注意，首先獲得試用的是易於揮發的汽油。1883年，德國的戴姆勒創製成功第一台立式汽油機，它的特點是輕型和高速。當時其他內燃機的轉速不超過200轉/分，它卻一躍而達到800轉/分，特別適應交通動輸機械的要求。1885～1886年，汽油機作為汽車動力運行成功，大大推動了汽車的發展。同時，汽車的發展又促進了汽油機的改進和提高。不久汽油機又用作了小船的動力。

1892年，德國工程師狄塞爾受麵粉廠粉塵爆炸的啟發，設想將吸入氣缸的空氣高度壓縮，使其溫度超過燃料的自燃溫度，再用高壓空氣將燃料吹入氣缸，使之著火燃燒。他首創的壓縮點火式內燃機(柴油機)於1897年研製成功，為內燃機的發展開拓了新途徑。

狄塞爾開始力圖使內燃機實現卡諾循環，以求獲得最高的熱效率，但實際上做到的是近似的等壓燃燒，其熱效率達26％。壓縮點火式內燃機的問世，引起了世界機械業的極大興趣，壓縮點火式內燃機也以發明者而命名為狄塞爾引擎。

這種內燃機以後大多用柴油為燃料，故又稱為柴油機。1898年，柴油機首先用於固定式發電機組，1903年用作商船動力，1904年裝於艦艇，1913年第一台以柴油機為動力的內燃機車製成，1920年左右開始用於汽車和農業機械。

早在往復活塞式內燃機誕生以前，人們就曾致力於創造旋轉活塞式的內燃機，但均未獲成功。直到1954年，聯邦德國工程師汪克爾解決了密封問題後，才於1957年研製出旋轉活塞式發動機，被稱為汪克爾發動機。它具有近似三角形的旋轉活塞，在特定型面的氣缸內作旋轉運動，按奧托循環工作。這種發動機功率高、體積小、振動小、運轉平穩、結構簡單、維修方便，但由於它燃料經濟性較差、低速扭矩低、排氣性能不理想，所以還只是在個別型號的轎車上得到採用。

內燃機以其熱效率高、結構緊湊，機動性強，運行維護簡便的優點著稱於世。一百多年以來，內燃機的巨大生命力經久不衰。目前世界上內燃機的擁有量大大超過了任何其它的熱力發動機，在國民經濟中佔有相當重要的地位。現代內燃機更是成為了當今用量最大、用途最廣、無一與之匹敵的的最重要的熱能機械。

當然內燃機同樣也存在著不少的缺點，主要是：對燃料的要求高，不能直接燃用劣質燃料和固體燃料；由於間歇換氣以及製造的困難，單機功率的提高受到限制，現代內燃機的最大功率一般小於4萬千瓦，而蒸汽機的單機功率可以高達數十萬千瓦；內燃機不能反轉；內燃機的雜訊和廢氣中有害成分對環境的污染尤其突出。可以說這一百多年來的內燃機的發展史就是人類不斷革新，不斷挑戰克服這些缺點的歷史。

內燃機發展至今，約有一個半世紀的歷史了。同其他科學一樣，內燃機的每一個進步都是人類生產實踐經驗的概括和總結。內燃機的發明始於對活塞式蒸汽機的研究和改進。在它的發展史中應當特別提到的是德國人奧托和狄塞爾，正是他們在總結了前人無數實踐經驗的基礎上，對內燃機的工作循環提出了較為完善的奧托循環和狄塞爾循環，才使得到他們為止幾十年間無數人的實踐和創造活動得到了一個科學地總結，並有了質的飛躍，他們將前任粗淺的、純經驗的、零亂無序的的經驗，加以繼承、發展、總結、提高，找出了規律性，為現代汽油機和柴油機熱力循環奠定了熱力學基礎，為內燃機的發展做出了偉大的貢獻。

往復活塞式內燃機

往復活塞式內燃機的種類很多，主要的分類方法有這樣一些：按所用的燃料的不同，分為汽油機，柴油機、煤油機、煤氣機（包括各種氣體燃料內燃機）等；按每個工作循環的行程數不同，分為四沖程和二沖程；按著火方式不同，分為點燃式和壓燃式；按冷卻方式不同，分為水冷式和風冷式；按氣缸排列形式不同，分為直列式、V型、對置式、星型等；按氣缸數不同，分為單缸內燃機和多缸內燃機等；按內燃機的用途不同，分為汽車用、農用、機車用、船用以及固定用等等。本文將會主要針對煤氣機、汽油機、柴油機這樣一個發展脈絡來向大家介紹。

最早的內燃機——煤氣機

最早出現的內燃機是以煤氣為燃料的煤氣機。1860年，法國發明家萊諾製成了第一台實用內燃機（單缸、二沖程、無壓縮和電點火的煤氣機，輸出功率為0.74—1.47KW，轉速為100r/min，熱效率為4%）。法國工程師德羅沙認識到，要想盡可能提高內燃機的熱效率，就必須使單位氣缸容積的冷卻面積盡量減小，膨脹時活塞的速率盡量快，膨脹的范圍（沖程）盡量長。在此基礎上，他在1862年提出了著名的等容燃燒四沖程循環：進氣、壓縮、燃燒和膨脹、排氣。

1876年，德國人奧托製成了第一台四沖程往復活塞式內燃機（單缸、卧式、以煤氣為燃料、功率大約為2.21KW、180r/min）。在這部發動機上，奧托增加了飛輪，使運轉平穩，把進氣道加長，又改進了氣缸蓋，使混合氣充分形成。這是一部非常成功的發動機，其熱效率相當於當時蒸汽機的兩倍。奧托把三個關鍵的技術思想：內燃、壓縮燃氣、四沖程融為一體，使這種內燃機具有效率高、體積小、質量輕和功率大等一系列優點。在1878年巴黎萬國博覽會上,被譽為「瓦特以來動力機方面最大的成就」。等容燃燒四沖程循環由奧托實現,也被稱為奧托循環。

煤氣機雖然比蒸汽機具有很大的優越性,但在社會化大生產情況下,仍不能滿足交通運輸業所要求的高速、輕便等性能。因為它以煤氣為燃料,需要龐大的煤氣發生爐和管道系統。而且煤氣的熱值低(約1.75×107～2.09×107J/m3),故煤氣機轉速慢,比功率小。到19世紀下半葉,隨著石油工業的興起,用石油產品取代煤氣作燃料已成為必然趨勢。

『貳』 有誰了解中國內燃機的發展歷史，謝謝！

1949年，中國可統計的機車有4069台，分別出自9個國家的30多家工廠，機車型號多達198種，難怪人稱中國是「萬國機車博物館」。
據現在可以查到的資料，從英國進口的有1892年製造的Double，Bershire型（比謝爾式）機車等

從美國進口的有1897年製造的American型機車等。
來自日本的機車有1936年製造的Decapod型機車等。

從比利時進口的機車有1901年製造的6-wheel Switcher型（六輪式）機車等。

從德國進口的機車有1910年製造的10-wheel，Compound型（復合式）機車等。

從法國進口的機車有1902年製造的Mogul型機車等。

從俄國進口的機車有1909年製造的8-wheel Switcher型（八輪式）機車等。

從捷克進口的機車有1936年製造的Prairie型（草原式）機車等。

從瑞士進口的機車有1939年製造的Consolidation型（團結式）米軌機車等。

1949年中華人民共和國成立後，隨著鐵路運輸事業的迅速發展，對機車的需要日益增加，自行製造機車是當務之急。由於當時的鐵路牽引動力還是蒸汽機車，機車的製造即從蒸汽機車起步，沿著仿製舊型，改造舊型，進而自行設計新型機車的道路，循序漸進。
1952年7月，四方機車車輛工廠製造出新中國第一台蒸汽機車定名為解放型，代號JF。構造速度80km/h，全長（機車加煤水車）22634mm。這種機車隨後成批生產，到1960年停止生產時，共製造了455台。

1956年四方機車車輛工廠試制出第一台勝利型客運蒸汽機車，代號SL。構造速度110km/h，全長（機車加煤水車）22618mm。這種機車到1959年停止生產時，共製造了151台。

1956年，大連機車車輛工廠在解放型機車的基礎上，又進行現代化改造，設計了建設型干線貨運蒸汽機車，代號JF，並於1957年試制出第一台。該機車性能有了較大地提高，達到較先進的水平。構造速度85km/h，全長（機車加煤水車）23337mm。建設型到1988年止，共生產1916台。

1957年，大連機車車輛工廠對勝利型機車進行現代化改造，設計了人民型蒸汽機車，代號RM，並於1958年由四方機車車輛工廠試制生產。該車構造速度110km/h，全長（機車加煤水車）23252mm。建設型到1966年停止生產，共製造258台。

1956年9月，中國自己設計的第一台蒸汽機車終於試製成功。當時定名為和平型。

「文化大革命」期間又改為反帝型，後再改為前進型，代號QJ。該車軸式1-5-1，構造速度80km/h，全長（機車加煤水車）29180mm。前進型到1988年停止生產，共製造4708台，是中國貨運主型蒸汽機車。

年，大連機車車輛工廠設計了工建型工礦及調車用蒸汽機車，代號GJ

1958年，濟南機車廠設計並製造了躍進型調車用蒸汽機車，代號YJ。

1960年，唐山機車車輛工廠設計並試制出第一台上游型工礦用蒸汽機車，代號SY。由於性能良好，經濟適用，結構可靠，受到普遍歡迎，到目前為止共生產1600多台。機車全長21519（21643）mm，構造速度80km/h，軸式1-4-1。上游型機車還出口到美國作為旅遊用車。

1960年，由大同機車工廠設計，長春機車工廠試製成功了星火型地方鐵路用蒸汽機車，代號XH。

隨著對機車運力需要的不斷增大，蒸汽機車已不能滿足我國因經濟蓬勃發展而導致的對運力的需求。內燃機車的發展擺上日程。
中國第一台自己製造的內燃機車是1958年大連機車車輛工廠仿照前蘇聯ТЭ3型電傳動內燃機車試製成功的。它就是「巨龍」號電傳動內燃機車，後經過改進設計定型，命名為東風型並成批生產。

同年，北京二七機車廠試製成功「建設」號電傳動內燃機車。

戚墅堰機車車輛廠也試製成功「先行」號電傳動內燃機車，但這兩種車都沒有批量生產。

四方機車車輛工廠也於1958年開始設計，1959年試製成功中國第一台液力傳動內燃機車，當時命名為「衛星」號，代號NY1。後經過長期試驗和多次改進，定型為東方紅型，於1966年成批生產。

中國設計製造的內燃機車目前已形成「北京」、「東方紅」和「東風」三個系列，質量達到世界先進水平。
北京型是二七機車工廠1970年開始試制，1975年批量生產的四軸干線客運內燃機車。機車標稱功率1500kW，最大速度120km/h，車長15045mm，軸式B-B。

東方紅型內燃機車的型號較多，有東方紅1型、東方紅2型、東方紅3型、東方紅4型、東方紅5型、東方紅6型、東方紅7型、東方紅21型等
東方紅1型是四方機車車輛工廠1959年試制，1964年批量生產的干線客運內燃機車，機車按雙機聯掛設計，也可以單機使用。前73台的機車標稱功率是1060kW，最大速度140km/h，車長16550mm，軸式B-B。後36台的機車標稱功率增加到1220kW，最大速度降為120km/h，其他不變。

東方紅2型1966年由四方機車車輛工廠按客運內燃機車設計製造的，機車功率為1470
kW，只試制了一台。1972年資陽內燃機車廠和四方機車車輛工廠共同設計，1973年資陽內燃機車廠試制投產的東方紅2型，已改為調車用的內燃機車，機車標稱功率是650kW，最大速度62km/h，車長12400mm，軸式B-B。

東方紅3型是四方機車車輛工廠1976年開始製造的干線客運內燃機車，機車標稱功率是730×2kW，最大速度120km/h，車長17970mm，軸式B-B。機車的動力裝置是兩套相同而獨立的機組，可以使用其中任何一套或兩套同時工作。1987年，該廠還製造了兩台機車標稱功率為820×2kW的東方紅3型。

東方紅4型從1969年到1977年共製造了5台，沒有進行大批量生產。機車功率為3308kW。

東方紅5型是調車和小運轉內燃機車，由資陽內燃機車工廠於1976年~1988年製造。機車標稱功率是590kW，最大速度，調車時為40km/h，小運轉時為80km/h，車長13700mm，軸式B-B。

東方紅6型是資陽內燃機車工廠1981年專為上海黃浦港生產的內燃機車。機車功率是1740kW，軸式B-B。只生產1台。

東方紅7型是東方紅5型的改型，供工礦企業專用。資陽內燃機車工廠1988年生產4台。機車功率是790kW，軸式B-B。
????東方紅21型是高原米軌通用型內燃機車，由四方機車車輛工廠於1976年設計，1977年試制投產，1982年又進行改進。機車標稱功率是640kW，最大速度50km/h，車長12000mm，軸式B-B。

東風系列是電傳動內燃機車，也是中國內燃機車的主力，保有量占國產內燃機車總數的一半以上。「東風」是個大家族，有東風、東風2、東風3、東風4、東風5、東風6、東風7、東風8、東風9、東風10、東風11等型號。
????東風型內燃機車是大連機車車輛工廠1964年開始成批生產的干線貨運機車，共生產706台。曾用代號ND。當兩台機車重聯使用時，可由任一機車的司機操縱機車。機車標稱功率是1500kW，最大速度100km/h，車長16685mm。

東風2型內燃機車是戚墅堰機車車輛工廠1964～1974年間製造的調車內燃機車，共生產148台。曾用代號ND2，機車標稱功率是650kW，最大速度95km/h，車長15140mm。

東風3型內燃機車與東風型構造基本相同，僅牽引齒輪傳動比由4.41改為3.38，機車標稱功率也降為1050kW。是大連機車車輛工廠1969年開始成批生產的干線貨運機車，共生產226台，車長16685mm。

東風4型內燃機車是大連機車車輛工廠1969年開始試制的大功率干線客貨運內燃機車，1974年轉入批量生產。

東風4B型內燃機車1984年由大連、資陽、大同機車廠生產的干線客貨運內燃機車。機車標稱功率增加到1985kW。最大速度，貨運100km/h，客運120km/h，車長20500mm。

東風4C型內燃機車代號DF4C，分客運、貨運兩種，除牽引齒輪傳動比不同外，兩者結構完全相同。東風4C型是在B型內燃機車的基礎上開發研製的升級產品，提高了機車的經濟性、可*性，延長了使用壽命，使機車具有80年代世界先進水平。機車標稱功率增加到2165kW。最大速度，貨運100km/h，客運120km/h，車長20500mm。

東風4CK型內燃機車代號DF4CK。資陽內燃機車廠開發的干線客運內燃機車，採用A1A軸式，牽引電機全懸掛、輪對空心軸驅動轉向架。機車標稱功率2165kW，最大速度160km/h，最大試驗速度176km/h，車長20500mm。

東風4D型內燃機車代號DF4D，是一種以成熟設計、成熟技術和成熟零部件集合而成的干線客貨運內燃機車最新產品。機車標稱功率2425kW，最大速度，貨運100km/h，客運145km/h，車長20500mm。

東風4E型內燃機車代號DF4E，是四方機車車輛廠生產的干線客貨運內燃機車。機車功率 2×2430kW ，最大速度 100km/h

東風5型內燃機車代號DF5，1974年設計試制，1985年由大連機車車輛工廠批量生產，適用於編組站和區段站進行調車作業，也可做為小運轉及廠礦作業的牽引動力。機車標稱功率1210kW，最大速度60km/h，車長18000mm。

東風5B型內燃機車代號DF5B，是大連機車車輛工廠在原東風5型的基礎上變形設計而成的。動力裝置改而採用12V240ZJF型柴油機，機車車體採用外廊式，適合於調車作業和廠礦使用。機車標稱功率1500kW，最大速度100km/h，車長18000mm。

東風6型內燃機車代號DF6。是大連機車車輛工廠新一代大功率、高性能的干線客貨運內燃機車新產品。機車動力裝置16V240ZJD型柴油機是與英國里卡多咨詢工程公司合作改進的。而它的傳動裝置是與美國G.E.公司合作改進的。機車上採用了微機控制、電阻制動系統等多項世界先進技術。機車的牽引性能、經濟性和耐久可*性均進入世界先進行列。機車標稱功率2425
kW，最大速度118km/h，車長21100mm。

東風7型內燃機車代號DF7，北京二七機車廠1982年設計，1985年正式生產。適用於大型樞紐編組站場調車及工礦小運轉作業。機車起動加速快，油耗低、噪音小、作業效率高，運行安全可*，操縱和維修方便。機車標稱功率1470kW，最大速度100km/h，車長17800mm。

東風7B型內燃機車代號DF7B，北京二七機車廠生產的東風7型電傳動內燃機車系列產品的一種，柴油機裝車功率1840kW，適用於干線貨運、大型樞紐、編組站場、工礦企業的調車和小運轉作業。該機車能多機重聯，機車雙向操縱。最大速度100km/h，機車全長18800mm

東風7C型內燃機車代號DF7C，北京二七機車廠生產的東風7型電傳動內燃機車系列產品的一種，適應於調車作業。柴油機裝車功率分1470kW和1840kW兩種。其餘技術參數與東風7B型相同。同系列的產品還有東風7D型，適用於寒冷地區和山區線路。該車有油耗低，維修方便等優點。

東風8型內燃機車代號DF8，戚墅堰機車車輛廠於1984年11月20日試製成功。

東風8B型內燃機車代號DF8B。該車是戚墅堰機車車輛廠在東風8型內燃機車的基礎上開發研製的升級換代產品，可滿足繁忙干線貨運重載高速的要求。機車具有可變換軸重，以供不同線路選擇；微機控制和大屏幕彩色液晶顯示屏改善了乘務員工作條件，機車操縱更方便。

東風8BJ型內燃機車，原名NJ2型，代號DF8BJ。是資陽內燃機車廠和株洲電力機車研究所聯合研製的國產化交流傳動干線客、貨運內燃機車。機車採用計算機控制等先進技術，柴油機採用電子噴射技術。在確保機車可*性前提下，主要部件均採用國產件，以降低機車製造和運用成本。機車按「重載5000t、最高速度120km/h」牽引要求進行設計，其總體技術水平達到20世紀90年代末世界先進水平。

東風9型內燃機車，代號DF9。是戚墅堰工廠研製的准高速客運內燃機車。可以滿足高速運行要求。柴油機裝車功率達到4500kW，最大速度160km/h，該型機車沒有正式投產。

東風10D型內燃機車，代號DF10F。是東風10系列機車中的一個品種，大連機車車輛工廠生產的重型調車和小運轉作業內燃機車。

東風10F型內燃機車，代號DF10F。是東風10系列機車中的一個品種，大連機車車輛工廠生產的適用於客流繁忙干線開行速度為140~160km/h旅客列車的牽引動力。

東風11型准高速客運內燃機車，代號DF11。1992年由戚墅堰機車車輛工廠試製成功，是中國自行設計、自行研製的一項新的成果。最高運行速度170km/h，最高試驗速度達到183km/h。

東風12型電傳動內燃機車，代號DF12。是資陽內燃機車廠生產的國內功率最大的調車機車，適用於路內大型編組站和工礦企業5000t級貨列的調車和小運轉作業，也可以用於牽引干線貨列。是目前國內多功能、通用性最好的調車機車。

中國電力機車的研製開始於1958年。當時的鐵道部田心機車車輛工廠，也就是現在的株洲電力機車工廠在協助湘潭電機廠製造工礦電力機車的同時，設計並試制鐵路干線電力機車。1958年12月28日，中國第一台干線鐵路電力機車試製成功，命名為6Y1型。

1968年，經過對6Y1型10年的研究改進，在中國半導體工業發展的條件下，將引燃管整流改為大功率半導體整流，試制出韶山1型，代號SS1。1969年開始批量生產，到1988年止，共生產826台。機車持續功率3780kW，最大速度90km/h，車長19400mm。韶山1型電力機車獲全國科學大會獎

1969年，株洲電力機車研究所和株洲電力機車工廠聯合研製了韶山2型電力機車試驗車，代號SS2。

株洲電力機車工廠1978年設計試制的大功率電力機車韶山3型客貨兩用干線電力機車、代號SS3。1989年開始批量生產至今。

韶山3B型重載貨運電力機車，代號SS3B。株洲電力機車廠2002年在SS系列機車的設計平台上開發的一種12軸重載貨運電力機車。

韶山4型干線貨運電力機車，代號SS4。株洲電力機車工廠1985年設計試制的8軸貨運電力機車。最大速度100km/h。

韶山4改進型電力機車，代號SS4G。是在SS4、SS5和SS6型電力機車的基礎上，吸收了8K機車一些先進技術設計的。

韶山5型准高速電力機車，代號SS5。為准高速鐵路試制的樣車。

韶山6型干線客貨運電力機車，代號SS6。株洲電力機車工廠製造的國際招標中標機車。機車功率持續4800kW，最大速度100km/h，車長20200mm。

韶山7型干線客貨兩用電力機車，代號SS7。是大同機車工廠自行研製開發的新型電力機車，該機車填補了我國山區小曲線區段線路客、貨運電力機車的空白，榮獲國家級科技進步二等獎及鐵道部科技進步一等獎。

韶山7B型重載貨運電力機車，代號SS7B。大同機車廠1996年設計完成，1997年試製成功的一種新型的重載貨運電力機車。

韶山7D型客運電力機車，代號SS7D。由大同機車廠、株洲電力機車研究所、成都機車車輛廠聯合研製的適應我國鐵路提速需要的新產品，是目前國內技術水平最為先進的交直傳動客運電力機車。

韶山7E型客運電力機車，代號SS7E。是最新開發的客運機車。

韶山8型快速客運機車，代號SS8。株洲電力機車廠於1994年研製成功，填補了我國快速客運電力機車的空白，目前成為我國快速客運的主型機車。曾創造了中國鐵路機車的最高速度240km／h。

韶山9型干線客運電力機車，代號SS9。以成熟的韶山型系列電力機車技術為基礎，採用了許多國際客運機車先進技術，是我國干線鐵路牽引旅客列車功率最大的機車。機車功率持續4800kW，最大速度170km/h。

期間，我國也從國外購買了不少型號的電力機車，主要有1971年羅馬尼亞製造的6G型。

1988年從蘇聯進口的8G型。

1996年6月中國自行研製的第一台交流傳動電力機車誕生，標志著我國電力機車有望從直流傳動向交流傳動躍進，為趕上世界先進水平打下了基礎。

DJ型交流傳動高速客運電力機車，2000年製造。具有優異的運行性能，節能效率高、通訊干擾小、良好的可*性與可維修性和全壽命成本低等優點。最高速度每小時220公里。

DJ1型機車為株洲電力機車廠與西門子公司的合資公司採用歐洲標准為中國製造的新型貨運電力機車，已生產出的20台（40節）機車最大速度120km/h。

DJ2型交流傳動客運電力機車是我國第一台具有自主知識產權的商用交流傳動電力機車。主要用於既有干線客運牽引和高速專線牽引，並能覆蓋普速、快速、高速區段的通用型客運電力機車。最大速度200km/h。

我們通常看到的電力機車和內燃機車，其動力裝置都集中安裝在機車上，在機車後面掛著許多沒有動力裝置的客車車廂。如果把動力裝置分散安裝在每節車廂上，使其既具有牽引動力，又可以載客，這樣的客車車輛便叫做動車。而動車組就是幾節自帶動力的車輛加幾節不帶動力的車輛編成一組，就是動車組。帶動力的車輛叫動車，不帶動力的車輛叫拖車。動車組是城際和市郊鐵路實現小編組、大密度的高效運輸工具，以其編組靈活、方便、快捷、安全，可*、舒適為特點備受世界各國鐵路運輸和城市軌道交通運輸的青睞。
從二十世紀下半葉開始，歐美日本等開始大規模研製並運用動車組。我國也於20世紀90年代開始研製動車組。
中國首列DMU型雙層內燃動車組是一種理想的中、短途軌道運輸工具。唐山機車車輛廠於1998年自行開發研製成功，並於當年6月在南昌至九江間投入運行。設計速度120km/h，總定員540人

而中國首列液力傳動內燃動車組，1998年底由四方機車車輛廠研製，並於1999年2月在南昌至九江和南昌至贛州間投入運行。設計速度140km／h，總定員450人。液力傳動內燃動車組目前正在運行的有9組，其中2組在南昌鐵路局，7組在哈爾濱鐵路局。

「新曙光」號准高速雙層內燃動車組於1999年8月由戚墅堰機車車輛廠和南京浦鎮車輛廠聯合研製完成，並於當年10月在滬寧線上投入商業運行。最大運營速度180km／h，總定員1140人。

「春城」號電動車組，長春客車廠為迎接「99」昆明世界園藝博覽會開發製造的中國首列商業運行電動車組。該電動車組為無污染的環保型綠色交通工具。具有普通旅客列車所無法比擬的靈活編組、機動開行的優點，又具有公路交通工具無法比擬的速度快、運量大、效率高、投資省、安全性好的優點。動車組總功率為2160kW，設計速度120km/h。

「先鋒」號交流傳動電動車組，是南京浦鎮車輛廠負責總體研製的我國第一列交流傳動動力分散電動車組，首列電動車組命名為「先鋒」號。列車運營速度200km/h，最高試驗速度250km/h，總定員424人。

「中原之星」交流傳動電動車組，適用於中、短途快速旅客運輸。由株洲電力機車廠、四方機車車輛股份有限公司、株洲電力機車研究所三家單位聯合研製生產。首列動車組於2001年10月生產下線，配屬鄭州鐵路局，於鄭武線上運營。最高運營速度160km/h，總定員1178人。

「大白鯊」高速電動車組，株洲電力機車廠研製的中國第一台正式進入高速領域的動力集中式高速動車組，是我國強大機車家族的又一精心完美之作。最大速度200km/h。

「藍箭」交流傳動高速電動車組是為滿足廣深線「小編組、高密度、高速度」的公交化客運要求，由株洲電力機車廠、株洲電力機車研究所、長春客車廠和廣鐵集團於2000年共同研製的新一代交流傳動高速電動旅客列車組。基本編組定員為421人，連掛編組定員約800人。最大速度220km/h。

「中華之星」高速電動車組，該電動車組將成為我國京沈快速客運通道的主型列車及未來高速鐵路的中短途高速列車和跨線快速列車。列車最高運營速度可達270km/h，是目前我國商業運行時速最快的電動車組。2002年11月27日，「中華之星」在秦沈客運專線綜合試驗中，成功創造了中國鐵路的最高速度321.5km/h。該動車組廣泛地採用了國內、外的先進技術，列車的整體技術性能達到國外同類產品的先進水平。

「先鋒」號交流傳動電動車組，是南京浦鎮車輛廠負責總體研製的我國第一列交流傳動動力分散電動車組，首列電動車組命名為「先鋒」號。列車運營速度200km/h，最高試驗速度250km/h，總定員424人。

「中原之星」交流傳動電動車組，適用於中、短途快速旅客運輸。由株洲電力機車廠、四方機車車輛股份有限公司、株洲電力機車研究所三家單位聯合研製生產。首列動車組於2001年10月生產下線，配屬鄭州鐵路局，於鄭武線上運營。最高運營速度160km/h，總定員1178人。

「大白鯊」高速電動車組，株洲電力機車廠研製的中國第一台正式進入高速領域的動力集中式高速動車組，是我國強大機車家族的又一精心完美之作。最大速度200km/h。

「藍箭」交流傳動高速電動車組是為滿足廣深線「小編組、高密度、高速度」的公交化客運要求，由株洲電力機車廠、株洲電力機車研究所、長春客車廠和廣鐵集團於2000年共同研製的新一代交流傳動高速電動旅客列車組。基本編組定員為421人，連掛編組定員約800人。最大速度220km/h。

「中華之星」高速電動車組，該電動車組將成為我國京沈快速客運通道的主型列車及未來高速鐵路的中短途高速列車和跨線快速列車。列車最高運營速度可達270km/h，是目前我國商業運行時速最快的電動車組。2002年11月27日，「中華之星」在秦沈客運專線綜合試驗中，成功創造了中國鐵路的最高速度321.5km/h。該動車組廣泛地採用了國內、外的先進技術，列車的整體技術性能達到國外同類產品的先進水平。

內燃液力傳動擺式動車組，是由唐山機車車輛廠和南京浦鎮車輛廠2003年研製成功的時速160km/h的擺式動車組。該車由於採用了先進的傾擺技術，所以曲線通過速度將比普通客車提高20%-30%。最高試驗速度
180km/h。

中國乃至世界上第一條高速磁懸浮鐵路商業運行線是2001年3月1日開工建設的上海磁懸浮列車示範線。2002年3月，這條磁懸浮列車示範線下部結構工程竣工。磁懸浮列車用電磁力將列車浮起而取消輪軌，採用長定子同步直流電機將電供至地面線圈，驅動列車高速行駛，從而取消了受電弓。磁懸浮列車主要依*電磁力來實現傳統鐵路中的支承、導向、牽引和制動功能。列車在運行過程中，與軌道保持一厘米左右距離，處於一種「若即若離」的狀態。由於避免了與軌道的直接接觸，行駛速度也大大提高，其正常的運營速度可以達到每小時500公里。

『叄』 上柴柴油發電機組的發展歷程

上柴公司前身是中國農業機械公司吳淞製造廠，1953年正式命名為上海柴油機廠，通過上柴回的不斷努力答，它的品質已經得到用戶的認可。同時，也獲得了許多榮譽，上柴獲得的主要重大榮譽有：
1、1994年 在中國內燃機行業中第一家通過ISO9001質量體系認證；
2、2000年 「東風」牌商標被評為「中國馳名商標」；
3、2002年 通過德國TUV QS9000質量體系認證；
4、2002年 榮獲上海市政府最高質量獎-----上海市質量金獎；
5、2003年 榮獲「全國守合同重信用企業」稱號；
6、2004年 榮獲「全國質量管理先進企業」
7、2004年 榮獲中國「產品客戶服務滿意」稱號
8、2005年 榮獲「中國名牌產品」稱號。
9、2006年 榮獲「全國模範企業」稱號

『肆』 汽車發展史的第一台柴油機的誕生

本茨和戴姆勒復發明的都是制汽油機，當時的人們在嘗試用汽油作為燃料的同時，也嘗試用其他燃油作為燃料。
1897年，德國人魯道夫·狄塞爾（1858～1913）成功地試制出了第一台柴油機，柴油機從設想變為現實經歷了20年的時間。柴油機是動力工程方面的又一項偉大的發明，它的出現不僅為柴油找到了用武之地，而且它比汽油省油、動力大、污染小，是汽車又一顆良好的「心臟」。魯道夫·狄塞爾的發明改變了整個世界，人們為了紀念他，就把柴油機稱做狄塞爾柴油機。

『伍』 內燃機發展史

內燃機以其熱效率高、結構緊湊，機動性強，運行維護簡便的優點著稱於世。一百多年以來，內燃機的巨大生命力經久不衰。目前世界上內燃機的擁有量大大超過了任何其它的熱力發動機，在國民經濟中佔有相當重要的地位。現代內燃機更是成為了當今用量最大、用途最廣、無一與之匹敵的的最重要的熱能機械。

當然內燃機同樣也存在著不少的缺點，主要是：對燃料的要求高，不能直接燃用劣質燃料和固體燃料；由於間歇換氣以及製造的困難，單機功率的提高受到限制，現代內燃機的最大功率一般小於4萬千瓦，而蒸汽機的單機功率可以高達數十萬千瓦；內燃機不能反轉；內燃機的雜訊和廢氣中有害成分對環境的污染尤其突出。可以說這一百多年來的內燃機的發展史就是人類不斷革新，不斷挑戰克服這些缺點的歷史。

內燃機發展至今，約有一個半世紀的歷史了。同其他科學一樣，內燃機的每一個進步都是人類生產實踐經驗的概括和總結。內燃機的發明始於對活塞式蒸汽機的研究和改進。在它的發展史中應當特別提到的是德國人奧托和狄塞爾，正是他們在總結了前人無數實踐經驗的基礎上，對內燃機的工作循環提出了較為完善的奧托循環和狄塞爾循環，才使得到他們為止幾十年間無數人的實踐和創造活動得到了一個科學地總結，並有了質的飛躍，他們將前任粗淺的、純經驗的、零亂無序的的經驗，加以繼承、發展、總結、提高，找出了規律性，為現代汽油機和柴油機熱力循環奠定了熱力學基礎，為內燃機的發展做出了偉大的貢獻。

往復活塞式內燃機

往復活塞式內燃機的種類很多，主要的分類方法有這樣一些：按所用的燃料的不同，分為汽油機，柴油機、煤油機、煤氣機（包括各種氣體燃料內燃機）等；按每個工作循環的行程數不同，分為四沖程和二沖程；按著火方式不同，分為點燃式和壓燃式；按冷卻方式不同，分為水冷式和風冷式；按氣缸排列形式不同，分為直列式、V型、對置式、星型等；按氣缸數不同，分為單缸內燃機和多缸內燃機等；按內燃機的用途不同，分為汽車用、農用、機車用、船用以及固定用等等。本文將會主要針對煤氣機、汽油機、柴油機這樣一個發展脈絡來向大家介紹。

最早的內燃機——煤氣機

最早出現的內燃機是以煤氣為燃料的煤氣機。1860年，法國發明家萊諾製成了第一台實用內燃機（單缸、二沖程、無壓縮和電點火的煤氣機，輸出功率為0.74—1.47KW，轉速為100r/min，熱效率為4%）。法國工程師德羅沙認識到，要想盡可能提高內燃機的熱效率，就必須使單位氣缸容積的冷卻面積盡量減小，膨脹時活塞的速率盡量快，膨脹的范圍（沖程）盡量長。在此基礎上，他在1862年提出了著名的等容燃燒四沖程循環：進氣、壓縮、燃燒和膨脹、排氣。

1876年，德國人奧托製成了第一台四沖程往復活塞式內燃機（單缸、卧式、以煤氣為燃料、功率大約為2.21KW、180r/min）。在這部發動機上，奧托增加了飛輪，使運轉平穩，把進氣道加長，又改進了氣缸蓋，使混合氣充分形成。這是一部非常成功的發動機，其熱效率相當於當時蒸汽機的兩倍。奧托把三個關鍵的技術思想：內燃、壓縮燃氣、四沖程融為一體，使這種內燃機具有效率高、體積小、質量輕和功率大等一系列優點。在1878年巴黎萬國博覽會上,被譽為「瓦特以來動力機方面最大的成就」。等容燃燒四沖程循環由奧托實現,也被稱為奧托循環。

煤氣機雖然比蒸汽機具有很大的優越性,但在社會化大生產情況下,仍不能滿足交通運輸業所要求的高速、輕便等性能。因為它以煤氣為燃料,需要龐大的煤氣發生爐和管道系統。而且煤氣的熱值低(約1.75×107～2.09×107J/m3),故煤氣機轉速慢,比功率小。到19世紀下半葉,隨著石油工業的興起,用石油產品取代煤氣作燃料已成為必然趨勢。

汽油機的出現

1883年，戴姆勒和邁巴赫製成了第一台四沖程往復式汽油機，此發動機上安裝了邁巴赫設計的化油器，還用白熾燈管解決了點火問題。以前內燃機的轉速都不超過200r/min，而戴姆勒的汽油機轉速一躍為800—1000r/min。它的特點是功率大，質量輕、體積小、轉速快和效率高，特別適用於交通工具。與此同時，本茨研製成功了現在仍在使用的點火裝置和水冷式冷卻器。

到十九世紀末，主要的集中活塞式內燃機大體上進入了實用階段，並且很快顯示出巨大的生命力。內燃機在廣泛應用中不斷地得到改善和革新，迄今已達到一個較高的技術水平。在這樣一個漫長的發展歷史中，有兩個重要的發展階段是具有劃時代意義的：一是50年代興起的增壓技術在發動機上的廣泛應用；再就是70年代開始的電子技術及計算機在發動機研製中的應用，這兩個發展趨勢至今都方興未艾

首先我們來看一下汽油機在本世紀的發展歷程。在汽車和飛機工業的推動下汽油機取得了長足的發展。按提高汽油機的功率、熱效率、比功率和降低油耗等主要性能指標的過程，可以把汽油機的發展分為四個階段。

第一階段是本世紀最初二十年，為適應交通運輸的要求，以提高功率和比功率為主。採取的主要技術措施是提高轉速、增加缸數和改進相應輔助裝置。這個時期內，轉速從上世紀的500—800r/min提高到1000—1500r/min，比功率從3.68W/Kg提高到441.3—735.5W/Kg，對提高飛機的飛行性能和汽車的負載能力具有重大的意義。

第二階段時間在20年代，主要解決汽油機的爆震燃燒問題。當時汽油機的壓縮比達到4時，汽油機就發生爆震。美國通用汽車公司研究室的米格雷和鮑義德通過在汽油中加入少量的四乙基鋁，干擾氧和汽油分子化合的正常過程，解決了爆震的問題，使壓縮比從4提高到了8，大大提高了汽油機的功率和熱效率。當時另一嚴重影響汽油機功率和熱效率的因素是燃燒室的形狀和結構，英國的里卡多及其合作者通過對多種燃燒室及燃燒原理的研究，改進了燃燒室，使汽油機的功率提高了20%。

第三階段是從20年代後期到40年代早期，主要是在汽油機上裝備增壓器。廢氣渦輪增壓可使氣壓增至1.4—1.6大氣壓，他的應用為提高汽油機的功率和熱效率開辟了一個新的途徑。但是其真正的廣泛應用，卻是在50年代後期才普及的。

第四階段從50年代至今，汽油機技術在原理重大變革之前發展已近極致。它的結構越來越緊湊，轉速越來越高。其技術現狀為：缸內噴射；多氣門技術；進氣滾流，稀薄分層燃燒；電子控制點火正時、汽油噴射及空燃比隨工況精確控制等全面電子發動機管理；廢氣在循環及三元催化等排氣凈化技術等。其集中體現在近年來研製成功並投產的缸內直噴分層充氣稀燃汽油機（GDI）。

但是隨著70年代開始的電子技術在發動機上的應用，為內燃機技術的改進提供了條件,使內燃機基本上滿足了目前世界各國有關排放、節能、可靠性和舒適性等方面的要求。內燃機電子控制現已包括電控燃油噴射、電控點火、怠速控制、排放控制、進氣控制、增壓控制、警告提示、自我診斷、失效保護等諸多方面。

同樣內燃機電子控制技術的發展也大致可分為四個階段：

1、內燃機零部件或局部系統的單獨控制,如電子油泵、電子點火裝置等。

2、內燃機單一系統或幾個相關系統的獨立控制,如燃油供給系統控制、最佳空燃比控制等。

3、整台內燃機的統一智能化控制,如內燃機電子控制系統。

4、裝置與內燃機動力的集中電子控制,如汽車、船舶、發電機組的集中電子控制系統。

電子控制系統一般由感測器、執行器和控制器三部分組成。由此構成各種不同功能、不同用途的控制系統。。其主要目標是保持發動機各運行參數的最佳值，以求得發動機功率、燃油耗和排放性能的最佳平衡，並監視運行工況。如Caterpillar公司的3406PEPC系統是在3406柴油機上採用可變程序的發動機控制系統，具有電子調速功能，採用電子控制空燃比，可將噴有提前角始終保持在最佳值。美國Stanaclyne公司將其生產的DB型分配泵改為電子控制噴油泵，稱為PFP系統，採用步進電機作為執行元件來控制噴油量和噴油定時

柴油機——內燃機家族的另一個明星

柴油機幾乎是與汽油機同時發展起來的，它們具有許多相同點。所以柴油機的發展也與汽油機有許多相似之處，可以說在整個內燃機的發展史上，它們是相互推動的。

德國狄塞爾博士於1892年獲得壓縮點火壓縮機的技術專利，1897年製成了第一台壓縮點火的「狄塞爾」內燃機，即柴油機。

柴油機的高壓縮比帶來眾多的優點：

1、不但可以省去化油器和點火裝置，提高了熱效率，而且可以使用比汽油便宜得多的柴油作燃料。

2、柴油機由於其壓縮比大,最大功率點、單位功率的油耗低。在現代優秀的發動機中,柴油機的油耗約為汽油機的70%。特別像汽車,通常在部分負荷工況下行駛,其油耗約為汽油機的60%。柴油機是目前熱效率最高的內燃機。

3、柴油機因為壓縮比高,發動機結實,故經久耐用、壽命長。

同時高壓縮比也帶來了缺點:

1、柴油機的結構笨重。通常柴油的單位功率質量約為汽油機的1.5～3倍。柴油機壓縮比高,爆發壓力也高,可達汽油機的1.5倍左右(不增壓的情況下)。為承受高溫高壓,就要求結實的結構。所以柴油機最初只是作為一種固定式發動機使用。

2、在同一排量下,柴油機的輸出功率約為汽油機的1/3。因為柴油機把燃料直接噴入氣缸,不能充分利用空氣,相應功率輸出低。假設汽油機的空氣利用率為100%,那麼柴油機僅有80%～90%。柴油機功率輸出小的另一原因是壓縮比大,發動機的摩擦損失比汽油機大。這種摩擦損失與轉速成正比,不能期望通過增加轉速來提高功率。轉速最高的汽油機每分鍾可運轉10000次以上(如賽車發動機),而柴油機的最高轉速卻只有5000r/min。

近百年來,柴油機的熱效率提高近80%,比功率提高幾十倍,空氣利用率達90%。當今柴油機的技術水平表現為:優良的燃燒系統；採用4氣門技術；超高壓噴射；增壓和增壓中冷；可控廢氣再循環和氧化催化器；降低雜訊的雙彈簧噴油器；全電子發動機管理等,集中體現在以採用電控共軌式燃油噴射系統為特徵的新一代柴油機上。目前,日本的Nippondeno公司(ECDU2),德國Bosch(ZECCEL)和美國Caterpilla公司(HELII)是研究和生產共軌式電控噴油系統的主要公司。

增壓技術在柴油機上的應用要比汽油機晚一些。早在20年代就有人提出壓縮空氣提高進氣密度的設想，直到1926年瑞士人A.J.伯玉希才第一次設計了一台帶廢氣渦輪增壓器的增壓發動機。由於當時的技術水平和工藝、材料的限制，還難以製造出性能良好的渦輪增壓器，加上二次大戰的影響，增壓技術為能迅速普及，直到大戰結束後，增壓技術的研究和應用才受到重視。1950年增壓技術才開始在柴油機上使用並作為產品提供市場。

50年代，增壓度約為50%，四沖程機的平均有效壓力約為0.7—0.8MPa，無中冷，處於一個技術水平較低的發展階段。其後20多年間，增壓技術得到了迅速的發展和廣泛地採用。

70年代，增壓度達200%以上，正式作為商品提供的柴油機的平均有效壓力，四沖程機已達2.0MPa以上，二沖程機已超過1.3MPa，普遍採用中冷，使高增亞（>2.0MPa）四沖程機實用化。單級增壓比接近5，並發展了兩級增壓和超高增壓系統，相對於50年代初期剛採用增壓技術的發動機技術水平，30年來有了驚人的發展。

進入80年代，仍保持這種發展勢頭。進排氣系統的優化設計，提高充氣效率，充分利用廢氣能量，出現諧振進氣系統和MPC增壓系統。可變截面渦輪增壓器，使得單級渦輪增壓比可達到5甚至更高。採用超高增壓系統，壓力比可達10以上，而發動機的壓縮比可降至6以下，發動機的功率輸出可提高2—3倍。進一步發展到與動力渦輪復合式二級渦輪增壓系統。由此可見，高增壓、超高增壓的效果是可觀的，將發動機的性能提高到了一個嶄新的水平。

轉動式內燃機

在蒸汽機的發展歷史中有從往復活塞式蒸汽機到蒸汽輪機的演化。這一點,對內燃機的發展大有啟發的。往復式內燃機運動要通過曲軸連桿機構或凸輪機構、擺盤機構、搖臂機構等,轉換為功率輸出軸的轉動，這樣不僅使機構復雜，而且由於轉動機構的摩擦損耗,還會降低機械效率。另外由於活塞組的往復運動造成曲柄連桿機構的往復慣性力,這個慣性力與轉速的平方成正比。隨轉速的提高，軸承上的慣性負荷顯著增加，並由於慣性力的不平衡而產生強烈的振動。此外，往復式內燃機還有一套復雜的氣門控制機構。於是人們設想:既然工具機的運動形式大部分都是軸的轉動，能否效法從往復活塞式蒸汽機到蒸汽輪機的路子，使熱能直接轉化為軸的轉動呢？於是人們開始了在這一領域的探索。

燃氣輪機

1873年布拉頓(GeorgeBrayton)製造了一種定壓燃燒的發動機。該機能提供使燃氣完全膨脹到大氣壓所發出的功率。20世紀初法國的阿曼卡(BeneArmangaud)等成功地應用布拉頓循環原理製成燃氣輪機。但是，因當時條件限制,熱效率很低未能得到發展。

到30年代,由於空氣動力學及耐高溫合金材料和冷卻系統的進展,為燃氣輪機進入實用創造了條件。燃氣輪機雖然是內燃機,但它沒有像往復式內燃機那樣必須在封閉的空間里和限定的時間內燃燒的限制，所以不會發生像汽油機那樣令人擔心的爆震，也很少像柴油機那樣受摩擦損失的限制；且燃料燃燒所產生的氣體直接推動葉輪轉動，故它的結構簡單(與活塞式內燃機相比，其部件僅為它的1/6左右)、質量輕、體積小、運行費用省，且易於採用多種燃料，也較少發生故障。雖然燃氣輪機目前尚存在一些缺點：壽命短、需要高級耐熱鋼材和成本高及排污(主要是NOx)較嚴重等，致使至今燃氣輪機的應用仍局限於飛機、船舶、發電廠和機車，但是由於布拉頓循環的優越性和燃氣輪機對燃油的限制少及上述的其它優點,使得它仍為現在和將來人們致力研究的動力技術之一。若突破渦輪入口溫度，大大提高熱效率，且克服其它缺點，燃氣輪機有望取代汽、柴油機。

旋轉活塞式發動機

一直以來人們都在致力於建造旋轉式發動機，其目標是避免往復式發動機固有的復雜性。在1910年以前，人們曾提出過2000多個旋轉發動機的方案。20世紀初，又有許多人提出不同的方案，但大多因結構復雜或無法解決氣缸密封問題而不能實現。直到1954年，德國人汪克爾(FelixWankel)經長期研究，突破了氣缸密封這一關鍵技術，才使具有長短幅圓外旋輪線缸體的三角旋轉活塞發動機首次運轉成功。轉子每轉一圈可以實現進氣、壓縮、燃燒膨脹和排氣過程，按奧托循環運轉。1962年三角轉子發動機作為船用動力，到80年代日本東洋工業公司把它用於汽車引擎。

轉子發動機有一系列的優點：

1、它取消了曲柄連桿機構、氣門機構等，得以實現高速化。

2、質量輕(比往復式內燃機質量下降1/2到1/3)、結構和操作簡單(零件數量比往復式少40%，體積減少50%)。

3、在排氣污染方面也有所改善，如NOx產生較少。

但轉子發動機也存在著嚴重的不足之處：

1、.這種結構的密封性能較差，至今只能作為壓縮比低的汽油機使用。

2、由於高速帶來了扭矩低，組織經濟的燃燒過程困難。

3、壽命短、可靠性低以及加工長短軸旋輪線的專用機床構造復雜等。

內燃機的發展趨勢

內燃機的發明，至今已有100多年的歷史。如果把蒸汽機的發明認為是第一次動力革命,那麼內燃機的問世當之無愧是第二次動力革命。因為它不僅是動力史上的一次大飛躍，而且其應用范圍之廣、數量之多也是當今任何一種別的動力機械無與倫比的。隨著科技的發展,內燃機在經濟性、動力性、可靠性等諸多方面取得了驚人的進步，為人類做出了巨大貢獻。蒸汽機從初創到完成花去了一個世紀的時間，從完成到極盛又走了一個世紀，從極盛到衰落大約也是一個世紀。內燃機的發明也經歷了一個世紀的歷程，從那時起，人類又前進了一個世紀，可以說如今內燃機已進入了極盛時期。在世紀之交的今天，我們關注內燃機的未來，人們在拭目以待的同時，更希望內燃機能在新的世紀再創輝煌的業績。這里我將向大家展示新世紀里內燃機的發展趨勢。

內燃機增壓技術

從內燃機重要參數(壓力、溫度、轉速)的發展規律來看，可以發現這三個參數在1900年以前隨著年代的推移提高得很快。而在1900年以後，尤其是1950年以後，溫度、轉速提高變慢，而平均有效壓力隨著年代的增加仍直線上升。實踐證明：提高平均有效壓力可以大幅度地提高效率，減輕質量。而提高平均有效壓力的技術就是提高增壓度。如柴油機增壓可大幅度地縮小柴油機進氣管尺寸，並使氣缸有足夠大的充氣效率用於提高柴油機的功率，使之能在一個寬廣的轉速范圍內既提高功率又有大的扭矩。一台增壓中冷柴油機可以使功率成倍提高，而造價僅提高15%～30%，即每馬力造價可平均降低40%。所以增壓、高增壓、超高增壓是當前內燃機重要的發展方向之一。但是這只是問題的一個方面，另一個方面發動機強化和超強化會給零部件帶來過大的機械負荷和熱負荷，特別是熱負荷問題已成為發動機進一步強化的限制；再就是單級高效率、高壓比壓氣機也限制了增壓技術的進一步發展，因此，不是增壓度越高越好的。

內燃機電子控制技術

內燃機電子控制技術產生於20世紀60年代後期,通過70年代的發展,80年代趨於成熟。隨著電子技術的進一步發展,內燃機電子控制技術將會承擔更加重要的任務,其控制面會更寬,控制精度會更高,智能化水平也會更高。諸如燃燒室容積和形狀變化的控制、壓縮比變化控制、工作狀態的機械磨損檢測控制等較大難度的內燃機控制將成為現實並得到廣泛應用。內燃機電子控制是由單獨控制向綜合、集中控制方向發展,是由控制的低效率及低精度向控制的高效率及高精度發展的。隨著人類進入電子時代,21世紀的內燃機也將步入「內燃機電子時代」,其發展情況將與高速發展的電子技術相適應。內燃機電子控制技術是內燃機適應社會發展需求的主要技術依託,也是內燃機保持21世紀輝煌的重要影響因素。

內燃機材料技術

內燃機使用的傳統材料是鋼、鑄鐵和有色金屬及其合金。在內燃機發展過程中，人們不斷對其經濟性、動力性、排放等提出了更高的要求，從而對內燃機材料的要求相應提高。根據內燃機今後的發展目標，對內燃機材料的要求主要集中在絕熱性、耐熱性、耐磨性、減摩性、耐腐蝕性及熱膨脹小、質量輕等方面。要促進內燃機材料的發展,除採用改變材料化學成分與含量來達到零部件所要求的物理、機械性能這一常規方法外，也可採用表面強化工藝來使材料達到所需的要求，但內燃機材料的發展更需要我們去開發適應不同工作狀態的新材料。與內燃機傳統材料相比，陶瓷材料具有無可比擬的絕熱性和耐熱性，陶瓷材料和工程塑料(如纖維增強塑料)具有比傳統材料優越的減摩性、耐磨性和耐腐蝕性,其比重與鋁合金不相上下而比鋼和鑄鐵輕得多。因此,陶瓷材料(高性能陶瓷)憑借其優良的綜合性能，可用在許多內燃機零件上，如噴油點火零件、燃燒室、活塞頂等，若能克服脆性、成本等方面的弱點，在新世紀里將會得到廣泛應用。工程塑料也可用於許多內燃機零件，如內燃機上的各種罩蓋、活塞裙部、正時齒輪、推桿等，隨著工藝水平的提高及價格的降低,未來工程塑料在內燃機上的應用將會與日俱增。綜合內燃機的各種材料，為揚長避短，在新材料的基礎上又開發出了以金屬、塑料或陶瓷為基材的各種復合材料,並開始在內燃機上逐漸推廣使用。

展望新世紀，在今後一段時期內，鋼、鑄鐵和有色金屬及其合金，仍將是內燃機的主要材料。各種表面強化工藝將更加先進，並得到廣泛應用。以金屬、塑料、陶瓷為基材的各種復合材料將在10年之後進入驚人的高速推廣時期，新材料在內燃機上的使用也將同時加速。

內燃機製造技術

內燃機的發展水平取決於其零部件的發展水平，而內燃機零部件的發展水平，是由生產製造技術等因素來決定的。也就是說，內燃機零部件的製造技術水平，對主機的性能、壽命及可靠性有決定性的影響。同樣製造技術與設備的關系也是密不可分的，每當新一代設備或工藝材料研製成功，都會給製造技術的革新帶來突破性的進展。進入新世紀後，科學技術的發展會異常迅猛,新設備的研製周期將越來越短，因此新世紀內燃機製造技術必將形成迅速發展的局面。

由於鑄造技術水平的提高，氣沖造型、靜壓造型、樹脂自硬砂造型制芯、消失模鑄造，使內燃機鑄造的主要零件如機體、缸蓋可以製成形狀復雜曲面及箱型結構的薄壁鑄件。這不僅在很大程度上提高了機體剛度,降低了雜訊輻射，而且使內燃機達到輕量化。由於象噴塗、重熔、燒結、堆焊、電化學加工、激光加工等局部表面強化技術的進步，使材料功能得到完善的發揮；由於設備水平提高，加工製造技術向高精度、高效率、自動化方向發展，帶動了內燃機零部件生產向高集中化程度發展。另一方面，柔性製造技術的推廣，使內燃機產品更新換代具有更大的靈活性和適應性。多品種小批量生產的柔性製造系統引起了內燃機製造商們的廣泛認同，也順應了生產技術發展及市場形勢的變化。電子技術及計算機在設計、製造、試驗、檢測、工藝過程式控制制上的應用,推動了行業的技術進步，提高了內燃機的產品質量。新材料的發展也推動了內燃機零部件生產工藝的變革，特別是工程塑料、陶瓷材料及復合材料在內燃機上的運用，有力地促進了內燃機製造技術的發展。隨著內燃機電控技術的發展，電控系統三大組成部分(感測器、執行器、控制單元)將成為內燃機零部件行業的重要分支，同時向傳統的內燃機製造業提出了新的課題。

由此我們可以推斷:在21世紀,內燃機製造技術將向高精度、多元化方面飛速發展。它的發展速度和方向不僅關繫到內燃機的質量,還直接對內燃機的未來產生重大影響。就其產品技術進步快慢而言,汽車內燃機發展最快,其次是機車、船舶、發電機組、工程機械、農業機械等。

內燃機代用燃料

由於世界石油危機和發動機尾氣對環境的污染日益嚴重，內燃機技術的研究轉向高效節能及開發利用潔凈的代用燃料。以汽油機和柴油機為基礎進行改造或重新設計，開發以天然氣、液化石油氣和氫氣等為燃料的氣體發動機為目前和今後一段時間內內燃機技術的重點之一。其中氣體發動機的功率恢復技術和氫氣發動機的燃燒控制等是其中的重中之重。

綜述

內燃機在應用中不斷發展，各種內燃機彼此相互競爭，相互滲透，相互綜合，從中演化出各種新的混合式發動機。如燃氣輪機的發明和發展一方面對柴油機形成競爭，另一方面也補充了柴油機，使柴油機廢氣渦輪增壓得到完善，反過來增強了柴油機的競爭能力。燃氣輪機本來也是蒸汽輪機的競爭對手，但人們把燃氣輪機和蒸汽輪機這兩種按不同熱力循環工作的熱機聯合在一起，構成一種嶄新的高效循環:燃氣——蒸汽輪機聯合循環。熱力學第二定律告訴我們，要提高熱效率，應盡可能提高熱機的加熱溫度和降低排熱溫度。蒸汽機的排熱溫度較低(約300K)，但由於水蒸氣本身特性和設備條件的限制，其加熱溫度不可能太高，目前穩定在800～900K以下。隨著冶金和冷卻技術的發展，燃氣輪機的加熱溫度一直在上升，目前已達1300～1500K左右；但其排熱溫度卻不能太低，一般為700～800K，甚至更高。所以這兩種熱機目前的實際熱效率都未超過40%。燃氣——蒸汽聯合循環，將燃氣輪機的排氣送進余熱鍋爐生產蒸氣，供蒸汽輪機利用。聯合循環可以同時取得燃氣輪機加熱溫度高和蒸汽輪機排熱溫度低的雙重優點。目前此聯合循環機組最高熱效率已達47%以上。如果把它作為熱電並供機組使用，其燃料利用率可達80%左右。

混合動力的意義越來越廣，如電動馬達加汽油機或柴油機，以應用各自的優點，屏蔽各自的缺點。而日產汽車工業公司則把高性能的發電機兼電動機裝入柴油機飛輪的位置,成功地研製出名符其實的混合式發動機，即成功地開發了使兩種原理同時作用的原動機(HIMR發動機)。混合式發動機是未來動力技術的熱點之一，它極有望成為既不損害人類已獲得的方便，又能保持美好環境的機械。

內燃機的發展史表明，具有本質上優越性的新技術，是富有生命力的新生事物，必有廣闊的發展前途。第一台實用內燃機熱效率只有4%，而當時蒸汽機的熱效率已達8%～10%；但內燃機「內燃」本質上的優越性決定了它很快地就超過了蒸汽機。

綜上所述,21世紀的內燃機將面臨來自各方面的挑戰,它將義無返顧地朝著節約能源、燃料多樣化、提高功率、延長壽命、提高可靠性、降低排放和雜訊、減輕質量、縮小體積、降低成本、簡化維護保養等方向迅猛發展。在21世紀,天然氣、醇類、植物油及氫等代用燃料將為內燃機增添新的活力,而內燃機電子控制技術在提高品質的同時也延長了內燃機行業的「生命」。新材料、新工藝的技術革命,為21世紀內燃機的發展產生了新的推動力。21世紀的內燃機,將在造福人類的同時不斷彌補自身缺陷,以盡可能完美的形象為人類作出新的貢獻

『陸』 船舶柴油機的發展歷史有誰知道嗎

船舶從史前刳木為舟起，經歷了獨木舟和木板船時代，1879年世界上第一艘鋼船問世後，又開始了以鋼船為主的時代。船舶的推進也由19世紀的依靠人力、畜力和風力(即撐篙、劃槳、搖櫓、拉纖和風帆)發展到使用機器驅動。 1807年，美國的富爾頓建成第一艘採用明輪推進的蒸汽機船「克萊蒙脫」號，時速約為 8公里/小時；1839年，第一艘裝有螺旋槳推進器的蒸汽機船「阿基米德」號問世，主機功率為58.8千瓦。這種推進器充分顯示出它的優越性，因而被迅速推廣。 1868年，中國第一艘載重600噸、功率為288千瓦的蒸汽機兵船「惠吉」號建造成功。1894年，英國的帕森斯用他發明的反動式汽輪機作為主機，安裝在快艇「透平尼亞」號上，在泰晤士河上試航成功，航速超過了60公里。 早期汽輪機船的汽輪機與螺旋槳是同轉速的。後約在1910年，出現了齒輪減速、電力傳動減速和液力傳動減速裝置。在這以後，船舶汽輪機都開始採用了減速傳動方式。 1902～1903年在法國建造了一艘柴油機海峽小船；1903年，俄國建造的柴油機船「萬達爾」號下水。20世紀中葉，柴油機動力裝置遂成為運輸船舶的主要動力裝置。 英國在1947年，首先將航空用的燃氣輪機改型，然後安裝在海岸快艇「加特利克」號上，以代替原來的汽油機，其主機功率為1837千瓦，轉速為3600轉/分，經齒輪減速箱和軸系驅動螺旋槳。這種裝置的單位重量僅為2.08千克/千瓦，遠比其他裝置輕巧。60年代先後，又出現了用燃氣輪機和蒸汽輪機聯合動力裝置的大、中型水面軍艦。 當代海軍力量較強的國家，在大、中型船艦中，除功率很大的採用汽輪機動力裝置外，幾乎都採用燃氣輪機動力裝置。在民用船舶中，燃氣輪機因效率比柴油機低，用得很少。 原子能的發現和利用又為船舶動力開辟了一個新的途徑。1954年，美國建造的核潛艇「鸚鵡螺」號下水，功率為11025千瓦，航速33公里；1959年，前蘇聯建成了核動力破冰船「列寧」號，功率為32340千瓦；同年，美國核動力商船「薩瓦納」號下水，功率為14700千瓦。 現有的核動力裝置都是採用壓水型核反應堆汽輪機，主要用在潛艇和航空母艦上，而在民用船舶中，由於經濟上的原因沒有得到發展。70～80年代，為了節約能源，有些國家吸收機帆船的優點，研製一種以機為主、以帆助航的船舶。用電子計算機進行聯合控制，日本建造的「新愛德丸」號便是這種節能船的代表。 古代中國是當時造船和航海的先驅。春秋戰國時期就有了造船工場，能夠製造戰船；漢代已能製造帶舵的樓船；唐、宋時期，河船和海船都有突出的發展，發明了水密隔壁；明朝的鄭和七次下西洋的寶船，在尺度、性能和遠航范圍方面，都居世界領先地位。 近代中國造船業發展遲緩。1865～1866年，清政府相繼創辦江南製造總局和福州船政局，建造了「保民」「建威」「平海」等軍艦和「江新」「江華」等長江客貨船。 新中國成立後，船舶工業有了很大發展，50年代建成一批沿海客貨船、貨船和油船。60年代以後，中國的造船能力提高得很快，陸續建成多型海洋運輸船舶、長江運輸船舶、海洋石油開發船舶、海洋調查船舶和軍用艦艇，大型海洋船舶的噸位已達30萬以上載重噸。除少數特殊船舶外，中國已能設計製造各種軍用艦艇和民用船舶。

『柒』 山西柴油機廠的歷史

大同市還是具有悠久歷史的文化名城，文化古跡豐富多彩。市區內有馳名中外的內中國三大藝述容寶庫之一的雲崗石窟，開鑿始於北魏文成帝時期，距今已有1500多年的歷史。大同向南約70公里的應縣境內，有我國現在最古老最宏大的應縣木塔；大同東南約150公里有我國著名的五嶽中海拔最高的北嶽恆山；大同東南約250公里，有我國四大佛教聖地之首的五台山。
工廠從1952年開始籌備，1956年動工興建，1958年基本建成。1958年試製成功我國第一台特種車輛柴油機。
工廠在建設和發展過程中，朱德、賀龍、聶榮臻、羅瑞卿、羅榮桓、胡耀邦、郭沫若、班禪額爾德尼·卻吉堅贊、陳錫聯、蘇振華、倪志福、方毅、鄒家華等黨和國家領導人先後來廠視察並作了許多重要指示，從而保證了工廠始終沿著正確的方向健康發展。

『捌』 內燃機原理的內燃機的發展歷史

活塞式內燃機自19世紀60年代問世以來，經過不斷改進和發展，已是比較完善的機械。它熱效率高、功率和轉速范圍寬、配套方便、機動性好，所以獲得了廣泛的應用。全世界各種類型的汽車、拖拉機、農業機械、工程機械、小型移動電站和戰車等都以內燃機為動力。海上商船、內河船舶和常規艦艇，以及某些小型飛機也都由內燃機來推進。世界上內燃機的保有量在動力機械中居首位，它在人類活動中佔有非常重要的地位。
活塞式內燃機起源於用火葯爆炸獲取動力，但因火葯燃燒難以控制而未獲成功。1794年，英國人斯特里特提出從燃料的燃燒中獲取動力，並且第一次提出了燃料與空氣混合的概念。1833年，英國人賴特提出了直接利用燃燒壓力推動活塞作功的設計。
之後人們又提出過各種各樣的內燃機方案，但在十九世紀中葉以前均未付諸實用。直到1860年，法國的勒努瓦模仿蒸汽機的結構，設計製造出第一台實用的煤氣機。這是一種無壓縮、電點火、使用照明煤氣的內燃機。勒努瓦首先在內燃機中採用了彈力活塞環。這台煤氣機的熱效率為4%左右。
英國的巴尼特曾提倡將可燃混合氣在點火之前進行壓縮，隨後又有人著文論述對可燃混合氣進行壓縮的重要作用，並且指出壓縮可以大大提高勒努瓦內燃機的效率。1862年，法國科學家羅沙對內燃機熱力過程進行理論分析之後，提出提高內燃機效率的要求，這就是最早的四沖程工作循環。
1876年，德國發明家奧托運用羅沙的原理，創製成功第一台往復活塞式、單缸、卧式、3.2千瓦(4.4馬力)的四沖程內燃機，仍以煤氣為燃料，採用火焰點火，轉速為156.7轉/分，壓縮比為2.66，熱效率達到14%，運轉平穩。在當時，無論是功率還是熱效率，它都是最高的。
奧托內燃機獲得推廣，性能也在提高。1880年單機功率達到11～15千瓦(15～20馬力)，到1893年又提高到150千瓦。由於壓縮比的提高，熱效率也隨之增高，1886年熱效率為15.5%，1897年已高達20～26%。1881年，英國工程師克拉克研製成功第一台二沖程的煤氣機，並在巴黎博覽會上展出。
隨著石油的開發，比煤氣易於運輸攜帶的汽油和柴油引起了人們的注意，首先獲得試用的是易於揮發的汽油。1883年，德國的戴姆勒創製成功第一台立式汽油機，它的特點是輕型和高速。當時其他內燃機的轉速不超過200轉/分，它卻一躍而達到800轉/分，特別適應交通動輸機械的要求。1885～1886年，汽油機作為汽車動力運行成功，大大推動了汽車的發展。同時，汽車的發展又促進了汽油機的改進和提高。不久汽油機又用作了小船的動力。
1892年，德國工程師狄塞爾受麵粉廠粉塵爆炸的啟發，設想將吸入氣缸的空氣高度壓縮，使其溫度超過燃料的自燃溫度，再用高壓空氣將燃料吹入氣缸，使之著火燃燒。他首創的壓縮點火式內燃機(柴油機)於1897年研製成功，為內燃機的發展開拓了新途徑。
狄塞爾開始力圖使內燃機實現卡諾循環，以求獲得最高的熱效率，但實際上做到的是近似的等壓燃燒，其熱效率達26%。壓縮點火式內燃機的問世，引起了世界機械業的極大興趣，壓縮點火式內燃機也以發明者而命名為狄塞爾引擎。
這種內燃機以後大多用柴油為燃料，故又稱為柴油機。1898年，柴油機首先用於固定式發電機組，1903年用作商船動力，1904年裝於艦艇，1913年第一台以柴油機為動力的內燃機車製成，1920年左右開始用於汽車和農業機械。
早在往復活塞式內燃機誕生以前，人們就曾致力於創造旋轉活塞式的內燃機，但均未獲成功。直到1954年，聯邦德國工程師汪克爾解決了密封問題後，才於1957年研製出旋轉活塞式發動機，被稱為汪克爾發動機。它具有近似三角形的旋轉活塞，在特定型面的氣缸內作旋轉運動，按奧托循環工作。這種發動機功率高、體積小、振動小、運轉平穩、結構簡單、維修方便，但由於它燃料經濟性較差、低速扭矩低、排氣性能不理想，所以還只是在個別型號的轎車上得到採用。

『玖』 發動機的發展歷史

我們常見的汽油機、柴油機是典型的內燃機，所以汽車和摩托車很少使用燃氣輪機，只有部分賽車裝用過燃氣輪機。
往復式發動機
人類的智慧是無窮無盡的，各種新型的發動機不斷地被研製出來，但由於很難精細地調節輸出的功率，從而輸出動力。燃氣輪機使用范圍很廣，包括變速齒輪、引擎和傳動軸等等。
燃氣輪機
此外還有燃氣輪機，這種發動機的工作特點是燃燒產生高壓燃氣，利用燃氣的高壓推動燃氣輪機的葉片旋轉，從而完成了熱能向動能的轉變，不管哪種發動機，但這總是很特殊的例子，並不存在批量生產的適用性，在空中使用的多是後者。當然有些汽車製造者出於創造世界汽車車速新紀錄的目的，也在汽車上裝用過噴氣式發動機，在地面上使用的多是前者，然後這種高壓又推動機械做功。我們不常見的火箭發動機和飛機上裝配的噴氣式發動機也屬於內燃機。不過。一般地，由於動力輸出方式不同，前兩者和後兩者又存在著巨大的差異。
內燃機
明白了什麼是外燃機，也就知道了什麼是內燃機。這一類型的發動機與
外燃機的最大不同在於它的燃料在其內部燃燒。內燃機的種類十分繁多，它的基本前提都是要以某種燃料燃燒來產生動力，瓦特改良的蒸汽機就是一種典型的外燃機，當大量的煤燃燒產生熱能把水加熱成大量的水蒸汽時，高壓便產生了，可見引擎只是整個發動機的一個部分，但卻是整個發動機的核心部分，因此把引擎稱為發動機也不為過，就是說它的燃料在發動機的外部燃燒，發動機將這種燃燒產生的熱能轉化成動能。所以，以電為能量來源的電動機，不屬於發動機的范疇。
回顧發動機產生和發展的歷史，它經歷了外燃機和內燃機兩個發展階段。
外燃機
所謂外燃機，人們不斷地研製出不同用途多種類型的發動機，但是。
隨著科技的進步，發動機是一整套動力輸出設備發動機簡介
有人把引擎稱為發動機，其實