内燃机节能技术发展趋势
2006-12-05   来源：华夏农机网   

　　在未来的20年，内燃机仍是各种通用机械的主要动力，随着汽油和柴油的质量越来越高以及内燃机技术的快速发展，能量利用效率得到了明显的提高，同时代用燃料也会得到迅速运用，小型的废气涡轮增压内燃机的研制，必将对我国内燃机行业的发展及节约能源方面起到重要的作用。因此，如何结合我国国情来发展内燃机行业及中国的燃料，开发研究新的节能技术，制定科学的、符合发展的战略，是我国内燃机行业科研单位乃至国家政府必须重视的问题。
　　1．研究提高内燃机制造的关键技术
　　近几年我国通过技术引进和技术改造，内燃机技术已经有了长足的进步，走上了健康的发展之路。但在关键技术还远远落后于国外先进水平，所以，在关键技术上要加大科技投入，重点扶持油泵油嘴、增压器等关键零部件产业；充分利用电子控制、共轨系统等高新技术来改进内燃机及燃烧系统；解决整机开发及匹配技术，如柴油机燃油、进气及燃烧系统的匹配与优化技术；有计划的改进内燃机的制造工艺及材质的问题，提高内燃机的质量，增加能源利用效率，以达到节约能源的目的。
　　研究开发高速直喷燃烧系统。我国小型高速柴油机普遍采用涡流室，比直喷机型油耗高10％～15％。我国小型高速直喷柴油机处于研究开发阶段。
　　2．研究开发综合燃烧系统的内燃机
　　回顾内燃机发展历程，汽油机及柴油机都有各自的优点，而且已经表明汽油机与柴油机在互相渗透，扬长避短，为了适应燃料多元化及节约能源的要求，必须将汽油机及柴油机工作过程的优点综合在一起，研究开发新的综合燃烧系统。增加柴油机的均质预混合部分，取消汽油机的点火系统，增加压缩比；运用成熟的纳米材料及纳米技术。
　　3．研究及开发代用燃料
　　我国每年都需要进口大量的石油，而且逐年在增长，石油资源逐渐枯竭，所以必须考虑替代燃料，目前已经应用和发展了多元化的燃料，包括天然气(CNG)、液化石油气(LPc)、甲醇、乙醇、氢、二甲醚及生物柴油等，其中天然气、液化石油气、乙醇已经得到了应用，氢气是理想的清洁燃料，是科研人员追求的目标。目前，无论用水或生物质制氢，都是效率低、成本高，包括储存的一些技术仍远未解决。纳米材料及纳米技术有助于解决这一问题，但这需要较长时间的开发研究，宝马公司一直致力于氢气内燃机的研制，开发了多款氢内燃机汽车，其中V12氢内燃机是世界上首批用于轿车上的内燃机，该内燃机可使用氢气和汽油两种燃料；从20世纪80年代起国外就开始研究生物质能，不断取得一些成果，但仍未达到商业化的水平，据专家预测，2010年左右可达到廉价工业化要求。我国有关大学及科研单位也在进行研究、开发和应用生物质能及燃料，这是经济可持续发展的必由之路。
　　4．增压技术应该向中小功率内燃机发展
　　内燃机增压技术在上世纪60年代才获得了迅速的发展和广泛的推广使用，采用增压技术的内燃机可以降低油耗2％～5％，但目前大中型内燃机使用较多，而中小型的内燃机应用比较少。所以增压技术应向中小功率内燃机扩展，随着小型涡轮增压器结构的可靠性不断提高，我国应尽快开发小型废气涡轮增压汽油机及柴油机。
　　5．内燃机的柴油机化
　　内燃机作为最广泛的动力机械，其中我国汽油机占40％，其余为柴油机。柴油机的热效率比汽油机高，通常可以节油25％以上，这是世界上早已达成的共识。随着设计、制造技术、材料技术水平的提高，柴油机取代汽油机的技术障碍将逐步被克服，特别是近年“石油危机”以来，世界各国“柴油机化”迅速发展，不但农用发动机采用柴油机，各类机动车用发动机也采用柴油机，就是有些轿车也采用柴油机。