汽车发动机发展史

1、汽车发动机发展史 发动机是汽车的“心脏”。汽车的发展与发动机的进步 有着直接的联系。 18世纪中叶，瓦特发明了蒸气机，此后人们开始设想把 蒸汽机装到车子上载人。 内燃机的先驱 18 18世纪中叶，瓦特发明了蒸气机，世纪中叶，瓦特发明了蒸气机， 此后人们开始设想把蒸汽机装到车子此后人们开始设想把蒸汽机装到车子 上载人。上载人。 蒸汽机的燃料在锅炉中燃烧把水蒸汽机的燃料在锅炉中燃烧把水 烧开，将蒸汽送进气缸，推动活塞和烧开，将蒸汽送进气缸，推动活塞和 曲柄连杆机构工作，所以蒸汽机也称曲柄连杆机构工作，所以蒸汽机也称 为外燃机。它的热量损失大，热效率为外燃机。它的热量损失大，热效率 低，仅低，仅10

2、%10%左右，能源浪费严重。左右，能源浪费严重。 17941794年，英国的斯垂特首次提出燃料与空气混合成年，英国的斯垂特首次提出燃料与空气混合成 可燃混合气的原理。可燃混合气的原理。 18011801年，法国化学家菲利浦年，法国化学家菲利浦勒本采用煤干馏得到勒本采用煤干馏得到 的煤气和氢气做燃料，制成一台活塞发动机，从此内燃的煤气和氢气做燃料，制成一台活塞发动机，从此内燃 机迈出开拓性的一步。机迈出开拓性的一步。 内燃机的先驱 煤气发动机的诞生 1858年，定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动年，定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动 机，并于机，并于1860年申请了专利。发动机用煤气和空气的年申

3、请了专利。发动机用煤气和空气的 混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽，使用电池和感应线混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽，使用电池和感应线 圈产生电火花，用电火花将混合气点燃爆发。这种发动圈产生电火花，用电火花将混合气点燃爆发。这种发动 机有气缸、活塞、连杆、飞轮等。煤气机是内燃机的初机有气缸、活塞、连杆、飞轮等。煤气机是内燃机的初 级产品，因为煤气发动机的压缩比为零。级产品，因为煤气发动机的压缩比为零。 1862 1862年，法国铁路工程师罗彻斯，发表了等容燃烧年，法国铁路工程师罗彻斯，发表了等容燃烧 的四冲程发动机理论，即进气、压缩、作功、排气，并的四冲程发动机理论，即进气、压缩、作功、排气，并 指

4、出压缩混合气是提高热效率的重要措施。指出压缩混合气是提高热效率的重要措施。 18621862年年1 1月月1616日他的发明获得法国专利，他并没有造日他的发明获得法国专利，他并没有造 出实物来说明他的理论。出实物来说明他的理论。 煤气发动机的诞生 奥托内燃机奥托内燃机 德国工程师尼古拉斯德国工程师尼古拉斯奥托，奥托， 2222岁时弃商，开始从事煤气发动机岁时弃商，开始从事煤气发动机 的试验工作。的试验工作。 18661866年，奥托研制出具有划时年，奥托研制出具有划时 代意义的立式活塞式四冲程奥托内代意义的立式活塞式四冲程奥托内 燃机。第二年，此物荣获巴黎博览燃机。第二年，此物荣获巴黎博览 会

5、金质奖章。会金质奖章。 煤气发动机的诞生 奥托内燃机奥托内燃机 18761876年，奥托对四冲程内燃机又作了改进，试制年，奥托对四冲程内燃机又作了改进，试制 出第一台实用活塞式四冲程内燃机。出第一台实用活塞式四冲程内燃机。18771877年年8 8月月4 4日取日取 得专利，并成批投入生产。得专利，并成批投入生产。 煤气发动机的诞生 汽油发动机的诞生 本次的汽油机本次的汽油机 1879年，德国工程师卡尔年，德国工程师卡尔本茨首次实验成功了本茨首次实验成功了 一台二冲程试验性发动机。一台二冲程试验性发动机。 戴姆勒的戴姆勒的汽油机汽油机 18811881年，戴姆勒辞去道依茨公司的一切职务，同他年

6、，戴姆勒辞去道依茨公司的一切职务，同他 的同事威廉的同事威廉迈巴赫合作开办了当时第一家汽车工厂，迈巴赫合作开办了当时第一家汽车工厂， 开始研究一种开始研究一种“轻便快速轻便快速”发动机的设计方案。发动机的设计方案。 汽油发动机的诞生 戴姆勒的戴姆勒的汽油机汽油机 18831883年年8 8月月1515日，戴姆勒和迈巴赫在奥托四冲程发日，戴姆勒和迈巴赫在奥托四冲程发 动机的基础上，通过改进开发出了第一台卧式汽油机。动机的基础上，通过改进开发出了第一台卧式汽油机。 汽油发动机的诞生 戴姆勒的戴姆勒的汽油机汽油机 他们再接再厉，把发动机的体他们再接再厉，把发动机的体 积尽可能缩小，终于制成了世界上积

7、尽可能缩小，终于制成了世界上 第一台轻便小巧的化油器式、电点第一台轻便小巧的化油器式、电点 火的小型汽油机，转速达到了当时火的小型汽油机，转速达到了当时 创记录的创记录的750r/min750r/min。 这也是世界上第一台立式发动这也是世界上第一台立式发动 机，取名为机，取名为“立钟立钟”。他们在。他们在18851885 年年4 4月月3 3日取得德国专利。日取得德国专利。 汽油发动机的诞生 戴姆勒的戴姆勒的汽油机汽油机 戴姆勒把这台发动机装在一辆自行车上，戴姆勒把这台发动机装在一辆自行车上，18851885年年8 8月月 2929日、戴姆勒取得了这辆日、戴姆勒取得了这辆“骑式双轮车骑式双轮

8、车”的德国专利。的德国专利。 这实际上是世界上第一辆摩托车。这实际上是世界上第一辆摩托车。 汽油发动机的诞生 汽油发动机的诞生 通过近一百年的努力，到通过近一百年的努力，到1919世纪世纪8080年代，小型内燃年代，小型内燃 机终于在技术上取得了突破，已经可以实用化了。内燃机终于在技术上取得了突破，已经可以实用化了。内燃 机的发明与完善为内燃机汽车的发明提供了动力来源。机的发明与完善为内燃机汽车的发明提供了动力来源。 内燃机的发明为汽车的诞生奠定了坚实的基础。 转子发动机的诞生 汪克尔的转子发动机汪克尔的转子发动机 1957年，德国人汪克尔发明了转子活塞发动机，这是汽油年，德国人汪克尔发明了转

9、子活塞发动机，这是汽油 发动机发展的一个重要分支。发动机发展的一个重要分支。 转子发动机的诞生 汪克尔的转子发动机汪克尔的转子发动机 转子发动机的特点是利用内转子圆外旋轮线和外转子圆内旋转子发动机的特点是利用内转子圆外旋轮线和外转子圆内旋 轮线相结合的机构，无曲轴连杆和配气机构，可将三角活塞运动轮线相结合的机构，无曲轴连杆和配气机构，可将三角活塞运动 直接转换为旋转运动。直接转换为旋转运动。它的零件数比往复活塞式汽油少它的零件数比往复活塞式汽油少40%， 质量轻、体积小、转速高、功率大。质量轻、体积小、转速高、功率大。 转子发动机具有重要的开发价值，因而引起各国的重视。日转子发动机具有重要的开

10、发价值，因而引起各国的重视。日 本东洋公司（马自达公司）买下了转子发动机的样机，并把转子本东洋公司（马自达公司）买下了转子发动机的样机，并把转子 发动机装在汽车上，可以说，转子发动机生在德国，长在日本。发动机装在汽车上，可以说，转子发动机生在德国，长在日本。 因转子发动机的两个关键技术，一是转速的控制问题；二是因转子发动机的两个关键技术，一是转速的控制问题；二是 密封问题，一直未能得到很好的解决，所以未得到广泛应用。密封问题，一直未能得到很好的解决，所以未得到广泛应用。 化油器式发动机 1892年美国人杜里埃发明了化油器。 化油器的优点：油气控制准确、成本低、技术简单工作可靠、维修、保养容易

11、化油器的缺点：固定的供油无法满足发动机的运转需求，甚至可能产生黑烟、燃烧不全以及功率不足等。 2000年起，中国禁止销售化油器轿车，此后所有车型都改用电喷发动机。 目前在马路上跑的汽车还有化油器式发动机，随着时间的推移，化油器式发动机将彻底退出历史的舞台。 1967年，由德国保时捷公司研制，随后被用在大众等德系轿车上 电喷发动机的优点：燃油供给控制十分精确，发动机在任何状态下都能有正确的空燃比，发动机运转顺畅， 废气排放符合环保法规 电喷发动机的缺点：喷油器安装在进气门外侧，混合气只有在气门打开时才能进入汽缸燃烧，因此喷射会 产生延迟，影响电脑对喷射时间的控制 电喷发动机 欧美厂商意识到电喷技

12、术的缺陷，于是缸内直喷技术成了汽车厂商的主攻方向 与电喷发动机相比，缸内直喷发动机的喷油嘴被移到了汽缸内部，喷油不受气门开闭的 影响，由电脑决定喷油时机与份量， 气门控制空气的进入时间，油气在汽缸内进行混合 由于油、气的混合空间、时间都相当短，因此缸内直喷系统必须依靠高压将燃油从喷油 嘴压入汽缸，以达到高度雾化的效果，从而更好的进行油气混合。 各厂商缸内直喷技术英文缩写：大众：TSI、奥迪：TFSI、梅赛德斯-奔驰：CGI、宝马： GDI、通用：SIDI、福特：GDI、比亚迪：TI 缸内直喷发动机 发动机欣赏 17941794年，英国的斯垂特首次提出燃料与空气混合成年，英国的斯垂特首次提出燃料

13、与空气混合成 可燃混合气的原理。可燃混合气的原理。 18011801年，法国化学家菲利浦年，法国化学家菲利浦勒本采用煤干馏得到勒本采用煤干馏得到 的煤气和氢气做燃料，制成一台活塞发动机，从此内燃的煤气和氢气做燃料，制成一台活塞发动机，从此内燃 机迈出开拓性的一步。机迈出开拓性的一步。 内燃机的先驱 煤气发动机的诞生 1858年，定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动年，定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动 机，并于机，并于1860年申请了专利。发动机用煤气和空气的年申请了专利。发动机用煤气和空气的 混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽，使用电池和感应线混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽，使用电池和感应线 圈产

14、生电火花，用电火花将混合气点燃爆发。这种发动圈产生电火花，用电火花将混合气点燃爆发。这种发动 机有气缸、活塞、连杆、飞轮等。煤气机是内燃机的初机有气缸、活塞、连杆、飞轮等。煤气机是内燃机的初 级产品，因为煤气发动机的压缩比为零。级产品，因为煤气发动机的压缩比为零。 汽油发动机的诞生 通过近一百年的努力，到通过近一百年的努力，到1919世纪世纪8080年代，小型内燃年代，小型内燃 机终于在技术上取得了突破，已经可以实用化了。内燃机终于在技术上取得了突破，已经可以实用化了。内燃 机的发明与完善为内燃机汽车的发明提供了动力来源。机的发明与完善为内燃机汽车的发明提供了动力来源。 内燃机的发明为汽车的诞

15、生奠定了坚实的基础。 转子发动机的诞生 汪克尔的转子发动机汪克尔的转子发动机 转子发动机的特点是利用内转子圆外旋轮线和外转子圆内旋转子发动机的特点是利用内转子圆外旋轮线和外转子圆内旋 轮线相结合的机构，无曲轴连杆和配气机构，可将三角活塞运动轮线相结合的机构，无曲轴连杆和配气机构，可将三角活塞运动 直接转换为旋转运动。直接转换为旋转运动。它的零件数比往复活塞式汽油少它的零件数比往复活塞式汽油少40%， 质量轻、体积小、转速高、功率大。质量轻、体积小、转速高、功率大。 转子发动机具有重要的开发价值，因而引起各国的重视。日转子发动机具有重要的开发价值，因而引起各国的重视。日 本东洋公司（马自达公司）买下了转子发动机的样机，并把转子本东洋公司（马自达公司）买下了转子发动机的样机，并把转子 发动机装在汽车上，可以说，转子发动机生在德国，长在日本。发动机装在汽车上，可以说，转子发动机生在德国，长在日本。 因转子发动机的两个关键技术，一是转速的控制问题；二