汽车发动机优化技术
汽车工程学院
侯献军
绪论
问题一
?任意6个人中，必定有3个人互相认识或
互相不认识。（假设人与人之间的关系
只有两种：互相认识或互相不认识）
?解题思路：转化为数学问题——建立数
学模型——抽屉原则
1 2
3
45 6
人互相认识互相不认识
绪论
1 2
3
45 6
问题二
在某企业一次生产的108个网球中，已知肯定出现了一个次品（略轻），给你一架天平，问最多需要几次可以确保找出该球。
?二分法：
?108—54—27—13—6—3—1 ?共需6次
?三分法：
?108—36—12—4—2—1 ?共需5次
?优化的概念
?设计方法不断改善：传统设计方法—现代设计方法
?设计原则：最优设计原则
?设计手段：计算机和计算程序
?设计方法：最优化数学方法
?摩托车及发动机优化设计/车辆及发动机优化设计
?优化设计概述
?优化设计的数学基础?一维搜索方法
?无约束优化方法
?约束优化方法
?优化设计概述
?优化设计的数学基础?一维搜索方法
?无约束优化方法
?约束优化方法
§1.1 优化设计的主要内容
?一、建立优化设计问题的数学模型
?对于一个工程问题，一般是一个物理模型，涉及到
力、重量等方面的问题，我们要寻求他的最优设计
方案，首先必须根据实际的工程问题构造出相应的
数学模型，也就是说用数学语言来描述实际工程设
计问题，只有这样，才能利用计算机进行优化设计。
?二、选择合适的优化方法和优化程序上机求解
?数学模型一旦建立，优化设计的工程问题就变成了
一个数学求解问题，这样，根据数学模型的特点，
选择适当的优化方法，然后选取或自行编制程序，
上机计算求得数学模型的最优解，从而得到工程问
题的最优设计方案。可以归结为在给定的条件（约
束条件）下，求目标函数的极值或最优值问题。
§1.2 珩架结构的优化设计
?已知：珩架由两根钢管组成
?顶点所受载荷2P=30×103kg
?珩架跨度2b=152cm
?壁厚t=0.25cm
?弹性模量E=2.10×107N/cm2?材料密度ρ=0.0078kg/cm3
?许用压应力σy=42000N/cm2
?要求：珩架结构在不破坏的情况下，设计高度h和平均直径d，使得结构最轻（材料最省）。
?分析：珩架结构破坏情况：
?1) 受压强度不够，要求钢管压应力σ≤σy
?2)稳定性不够，要求钢管压应力σ≤σe
（失稳临界应力，不能保持原有的临界状态）
?
钢管截面积：A=π(R 2－r 2)=π(R ＋r)(R －r)= πdt ?钢管截面惯性矩：I=(R 4－r 4)=(t 2＋d 2)
?R=1/2(d ＋t) r=1/2(d －t)
?
钢管所受内力：?钢管所受压应力：?压杆稳定的临界压力：?式中：I ：惯性矩EI ：抗弯刚度
?压杆稳定的临界压应力：
h h b P h Pl P N 22cos +===θdt h h b P A N πσ22+==)
(8)(8)(22222222222h b d t EA l A d t E l EI F e ++=+==πππ)(8)(22222h b d t E A F e e ++==πσ
优化设计概述?根据强度条件，σ≤σy ，即?根据稳定性条件，σ≤σe ，即
?重量最轻的模型：?即求在满足前两式的条件下，使W→W min 。022≤-+y dt h h b P σπ0)
(8)(2222222≤++-+h b d t E dt h h b P ππ2222),(h b td Al h d W +==πρρ
?解法一：解析法
?假设此时刚好满足强度条件，σ=σy，将d用
h表示，并代入目标函数得，
令其一阶导数为0，求得h=76cm，所以d=6.43cm，代入稳定性条件，可以证明：
σ≤σ
e ，即满足两个约束条件，且使结构
最轻。
h
h
b
P
h
W
y
2
2
2
)
(
+
=
σ
ρ
解法二：图解法
?讨论：解析法是否可靠
?把σy提高到703MPa
?用图解法：最优点位于交点处，二者都是起作用约束，最优点仍处于可行域D与等值线的切点处。
?对于前两种方法，都有其局限性，解析法对于复杂的函数（或无法写出函数）不能解决，图解法对于难以画出图形的不能解决。
?解法三：数值法
?通过选用优化方法与相应的优化程序求解，
这是本课程的主要内容，以后详细讲述。
§1.3 优化设计问题的数学模型?一、设计变量
?定义：一个设计方案可以用一组基本参数的数值来表示，把需要在优化设计过程中不断进行修改、调整、一直处于变化状态的参数称为设计变量。
?设计变量的全体可以用一个列向量表示。
[]T
n x x x x 21=
你真正懂车么？汽车发动机技术汇总 目前应用于汽车的发动机主要有直列发动机，V型发动机、W型发动机、转子发动机几种 类型。为了使读者对各种发动机有一个更加深入的了解，我们在这里将常见的汽车汽油发动 机类型与各种先进的汽油发动机技术特点归纳在一起，供大家分享。 直列发动机（Line Engine） 直列发动机（Line Engine）：它的所有汽缸均肩并肩排成一个平面，它的缸体和曲轴 结构简单，而且使用一个汽缸盖，制造成本较低，稳定性高，低速扭矩特性好，燃料消耗少，尺寸紧凑，应用比较广泛。其缺点是功率较低。“直列”可用L代表，后面加上汽缸数就是 发动机代号，现代汽车上主要有L3、L4、L5、L6型发动机。 L3（直列3缸发动机）：一般用在1升以下的微型车上。它结构简单，维修方便，制 造成本也低，重量轻，比较省油。如果一台直列3台机能达到一台直列4缸机的动力性能，那当然是3缸机要好些。如早期的夏利车装配的就是3缸发动机。 L4（直列4缸发动机）：直列4缸发动机俨然已成了现代汽车的一种标准选择。它的 适用范围极广，小到微型车，大到2升多的车型，均由四汽缸机为汽车提供动力。与6缸机相比，4缸机的体积小，结构简单，重量轻，但它的动力性和平稳性与同排量6缸机的差别并不十分显著；现代轿车大多为前置发动机前轮驱动方式，需要发动机横放在车头，要求发动机的体积不能太大，直列4缸机的体积尺寸正好，因而直列4缸机获得了广泛应用。 L5（直列5缸发动机）：由于直列5缸机存在很难解决的平衡问题，容易引起振动，因此直列5缸发动机现已不多见。我国长春一汽曾生产过的奥迪100也是用直5发动机。现在沃尔沃S60、S80还在用直5发动机。 L6（直列6缸发动机）：直列6缸发动机现在主要用在前置发动机后驱方式的汽车上。 从平衡角度来讲，直6比直4、直5，甚至V6的平衡性都要好。出于此原因，当你的机
汽车发动机的发展与新技术分析 【摘要】本文对汽车发动机技术现状进行了概述，并从三缸涡轮增压发动机、柴油发动机配电子涡轮、汽油机这三个方面就汽车发动机新技术做了举例说明。最后对汽车发动机发展新技术做了展望。 【关键词】汽车发动机;发展现状;新技术 一、发动机技术现状 自90年代出现第一台内燃机以来，内燃机作为汽车动力装置已经有一百五十多年的历史了。随着科技的飞速发展，汽车发动机技术经过了三次历史变革。在第一次历史变革中，汽车发动机的燃料由最初的煤气更变为石油燃料（如柴油、煤油、汽油等）;在第二次历史变革中，汽车发动机实现了工业化生产;在第三次历史变革中，汽车发动机与电子技术实现了结合。当前，电子控制技术在汽车发动机中得到了广泛的应用，例如配气机构、燃料供给等。科技的日新月异使得汽车发动机新技术层出不穷。 二、汽车发动机新技术 （一）三缸涡轮增压发动机 1.PSA 1.2THP发动机 在2014年北京车展上，标致汽车展台为大家带来了一个小家伙——1.2THP 发动机。目前该发动机已在神龙集团襄阳发动机工厂生产，未来将在东风标致以及雪铁龙旗下多款车型中应用。 这台1.2THP三缸涡轮增压直喷发动机采用了全铝机身轻量化设计，同时加入了平衡轴设计，降低发动机的整栋以及噪音。最后，凭借涡轮增压、缸内直喷以及进排气门双可变正时技术，使得这台精油1.2L排量的的发动机最大功率达到了100KW，最大扭矩也达到了230Nm.这一数据接近一台1.8L自然吸气发动机的数据了。 在配气方面，1.2THP发动机采用双顶置凸轮轴，并且拥有进排气双连续可变正时技术与涡轮增压相辅相成的还有缸内直喷技术，采用高压油泵将提供200Bar压力的喷油压力。 2.雷诺Energy TCe 90发动机 作为法系车的另一个代表，雷诺在2014年的法国车展上展示了旗下的三缸发动机。雷诺一直是最稳定的引擎供应商，雷诺Energy TCe 90发动机从F1赛场上借鉴了不少经验。
实用文档之" 汽车发动机的发展历程" 摘要：汽车在现代社会生产生活中发挥着重要作用，而汽车发动机更是其核心部分；可以说汽车发动机的发展历程在一定程度上就是汽车的完善过程。本文阐述了汽车发动机的构造及原理，并讲述了汽车发动机的发展历程。而且笔者还对汽车发动机未来的发展趋势进行了合理预测。 【关键字】汽车发动机原理发展历程新技术 自从第二次工业革命以来，汽车得到迅猛发展。如今，汽车已经渗透到人类社会的各个方面。每天，数以千万计的汽车行驶在大大小小的公路上，而汽车生产所需的零件更是数以亿计。其广阔的市场使得汽车成为各种高科技应用的载体。汽车发动机为汽车提供动力，更是汽车的核心。汽车发动机的发展能极大地促进汽车的发展。在环境日益恶化的今天，传统发动机面临这巨大挑战。 1.发动机的类别 发动有很多种类，按不同划分方法有不同的类型。 按发动机所使用燃料来划分，发动机主要可分为汽油发动机、柴油发动机、天然气发动机、液化石油气发动机、混合动力发动机；根据发动机可分为四冲程发动机和二冲程发动机；按照气缸数，发动机可分为单缸发动机、两缸发动机、多缸（三缸以上）发动机；按照冷却方式不同，发动机可分为水冷式发动机（见图1）和风冷式发动机（见图2）；根据排列方式，发动机可分为直列L型发动机、H型发动机、W型发动机、V型发动机等；按照发动机在车身上的布局不同，发动机可分为前置发动机，中置发动机和后置发动机。
2.发动机构造及原理 发动机是一个热能转换机构，通过在密封汽缸内燃烧汽油（柴油）或天然气，使气体膨胀并推动活塞做往复运动，从而使物质的内能转
化为机械能。发动机是一种有许多机构和系统组成的复杂的机械设备。无论是哪种类型的发动机，要想完成热能转化为机械能的能量转化过程，实现工作循环，保证发动机能持续正常工作，都离不开发动机中各个机构和系统之间的配合。 汽油机是由五大系统和两大连杆组成，即曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成。 曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。 配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。 汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去；柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。 润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。 冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。 在汽油机中，气缸内的可燃混合气是K电火花点燃的，为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系，点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。 要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功，推动活塞向下运动使曲轴旋转。发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行。因此，曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系。
一、前言 20世纪90年代以来，汽车行业的竞争已从单一的性能竞争转向性能、环保、节能等多元综合竞争。仅就汽车发动机而言，为应对世界能源危机和减少对环境污染，其研究开发工作已侧重于降低油耗、减少排放、轻质及减少磨损等方面，在这些研究中优化技术将得到广泛的应用。汽车发动机与航空发动机同属热机范畴，二者在许多方面有相通之处。近年来，汽车发动机优化工作已具有一定基础，而针对航空航天发动机所建立及应用的优化技术则已取得较大的进展。将这些先进优化技术特别是多学科优化技术移植应用于汽车发动机优化设计可望提高汽车以节能与环保为中心的综合性能。作者就当前汽车发动机及航空航天发动机领域的优化技术的一些进展作一个简略的叙述，并对利用优化技术提高汽车发动机综合性能潜力进行一些探讨。二、发动机优化技术研究和应用现状目前各类发动机研发工作的共同重点包括降低油耗、减少排放、减轻质量以及减少磨损等，为了达到这些目标，在发动机设计中应用优化技术是一个重要的手段。当前发动机的优化工作主要在发动机结构、材料、燃料及燃烧、排放以及多学科优化等几个方面展开。（一）发动机结构及材料优化技术发动机结构优化主要是优化关键零部件的形状以改善发动机性能，此方面的研究有：将BP神经网络和遗传算法相结合用于航空发动机的结构优化以获得最优的推重比；通过优化固体火箭发动机的结构以获得最轻的结构质量和最大的装填密度；总结了国内外对航空发动机叶片-轮盘结构优化设计的研究现状，提出了一种将动态分析与结构形状优化设计相结合的新方法；阐述了CAD/CFD技术在汽车发动机设计开发中的重要性，给出了CAD/CFD技术在电喷汽油机进气歧管设计和柴油机螺旋气道设计的应用效果；将边界元法与罚函数优化方法相结合，研究了承受拉、压交变载荷的发动机连杆的形状优化；基于一种高效的有限元方法对三维复杂形状连杆进行优化设计；基于有限元分析和优化技术，提出了一种发动机曲轴的结构优化方法；对火箭发动机机匣进行优化，讨论了应力比及PV/W的优化选择问题等。为改进发动机结构及使发动机轻量化，对其材料进行优化设计是一种重要手段。近年来，包括新型复合材料如碳化硅、氮化硅、氧化锆、石墨及合成石墨等不断用于发动机结构。通过建立发动机复合材料叶片各截面应力应变解析式和最大应力准则，对叶片进行最大强度的优化分析。对固体火箭发动机的复合材料壳体进行优化设计，使得发动机结构在满足强度约束的要求下获得最小的质量。（二）发动机燃烧优化技术随着世界能源问题和环境污染问题的日趋严重，飞机及汽车作为污染环境和消耗能源的大户，备受人们的关注。发动机燃烧过程直接影响节能和环保，对发动机燃烧过程优化的研究越来越受到重视。目前主要是从喷射系统、进气管系、燃烧室形状等几方面对其进行优化设计。在发动机燃烧喷射系统方面，借助于先进电子控制技术，能准确地调节燃油供给，优化喷油定时和喷油次数，控制气缸内的混合状态、燃烧室内的燃油分布，降低排放污染。对新型脉动式电控燃油喷射系统的喷射定时问题，研究了发动机直接喷射技术的优化问题。采用了多目标设计方法，优化了发动机燃烧系统和配气机构匹配。在新型燃料发动机燃烧过程的优化研究中，在建立氢燃料发动机最优控制模型的基础上，提出了双模式控制方式；用计算机仿真分析手段对天然气汽车发动机的空燃比进行优化来改善发动机的性能。（三）发动机多学科优化技术发动机设计以结构、热力、燃烧、强度、振动、流体、传热等多个学科为基础，可变因素多，随机性大，是一个可变互耦系统的优化问题。多学科设计优化通过充分利用各个学科之间的相互作用所产生的协同效应，获得系统的整体最优解，因而在发动机设计图1 传统设计流程图上有很大的应用优势。 在航空发动机领域，多学科优化技术已被用于建立优化模型并开展了涡轮叶片设计、压气机叶片设计及发动机总体方案设计，将传统的优化设计方法（如图1所示）转变为图2所示多学科优化并行设计流程，综合考虑了气动、振动、强度和疲劳寿命等方面的要求，可缩短设计周期和提高优化效果。如：利用单级优化算法对航空发动机喷管进行了多学科优化设计；在内燃机的优化研究中引入了多学科鲁棒性设计优化方法来评价设计过程中的不确定性；采
汽车发动机发展史 汽车整体技术日新月异，而作为汽车的心脏——发动机技术的进步显得更受关注。如今介绍一辆汽车的发动机时：可变气门正时技术，双顶置凸轮轴技术，缸内直喷技术，VCM汽缸管理技术，涡轮增压技术，等等都已经运用的相当广泛；在用料上也是往轻量化的方向发展：全铝发动机目前的应用已经非常广泛；汽车的污染也是不可避免，于是新能源技术，包括柴油机的高压共轨，燃料电池，混合动力，纯电动，生物燃料技术也已经有普及的趋向，但回顾一下发动机的历史或许更能理解这一百多年来汽车技术所发生的巨大变革。 十佳发动机VQ35 汽车技术的迅猛发展从我国的汽车教材也能看出端倪：新技术的发展已经让汽车教材难以跟上步伐！如今大部分汽车教材还是以东风汽车的发动机来作为范例，而东风发动机还是带化油器的老式发动机，与如今全电子化的发动机简直就隔了几个世纪。 回到汽车的起步阶段，那时的汽车被马车嘲笑，污染严重，但起步的意义却非同寻常。 汽油机之前的摸索阶段
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。法国的居纽（N.J.Cugnot）是第一个将蒸汽机装到车子上的人。1770年，居纽制作了一辆三轮蒸汽机车。这辆车全长7.23米，时速为3.5公里,是世界上第一辆蒸汽机车。1771年古诺改进了蒸汽汽车，时速可达9.5千米，牵引4-5吨的货物。 蒸汽机汽车 1858年，定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动机，并于1860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级产品，因为煤气发动机的压缩比为零。 N.J.Cugnot 1867年，德国人奥托（Nicolaus August Otto）受里诺研制煤气发动机的启发，对煤气发动机进行了大量的研究，制作了一台卧式气压煤气发动机，后经过改进，于1878年在法国举办的国际展览会上展出了他制作的样品。由于该发动机工作效率高，引起了参观者极大的兴趣。在长期的研究过程中，奥托提出了内燃机的四冲程理论，为内燃机的发明奠定了理论基础。德国人奥姆勒和卡尔·本茨根据奥托发动机的原理，各自研制出具有现代意义的汽油发动机，为汽车的发展铺平了道路。 1892年，德国工程师狄塞尔根据定压热功循环原理，研制出压燃式柴油机，并取得了制造这种发动机的专利权。
汽车发动机的发展史发动机，汽车中最重要的部分，可以说没有发动机的存在，就不存在汽车。发动机的发展即是汽车的发展。 发动机作为汽车的心脏，为汽车的行走提供动力和汽车的动力性、经济性、环保性。简单讲发动机就是一个能量转换机构，即将汽油(柴油)的热能，通过在密封气缸内燃烧气体膨胀时，推动活塞做功，转变为机械能，这是发动机最基本原理。发动机所有结构都是为能量转换服务的，虽然发动机伴随着汽车走过了100多年的历史，无论是在设计上、制造上、工艺上还是在性能上、控制上都有很大的提高，其基本原理仍然未变，这是一个富于创造的时代，那些发动机设计者们，不断地将最新科技与发动机融为一体，把发动机变成一个复杂的机电一体化产品，使发动机性能达到近乎完善的程度，各世界著名汽车厂商也将发动机的性能作为竞争亮点。 所以可以说发动机的发展史即是汽车的发展史。 而发动机的发展也经历了无数人的努力，无数人的智慧与汗水。 发动机是汽车的动力源。汽车发动机大多是热能动力装置，简称热力机。热力机是借助工质的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能。 往复活塞式四冲程汽油机是德国人奥托在大气压力式发动机基础上，于1876 年发明并投入使用的。由于采用了进气、压缩、做功和排气四个冲程，发动机的热效率从大气压力式发动机的11%提高到14%，而发动机的质量却降低了70%。 1892 年德国工程师狄塞尔发明了压燃式发动机(即柴油机)，实现了内燃机历史上的第二次重大突破。由于采用高压缩比和膨胀比，热效率比当时其他发动机又提高了1 倍。1956年，德国人汪克尔发明了转子式发动机，使发动机转速有较大幅度的提高。1964年，德国NSU公司首次将转子式发动机安装在轿车上。 1926 年，瑞士人布希提出了废气涡轮增压理论，利用发动机排出的废气能量来驱动压气机，给发动机增压。50 年代后，废气涡轮增压技术开始在车用内燃机上逐渐得到应用，使发动机性能有很大提高，成为内燃机发展史上的第三次重大突破。 1967 年德国博世公司首次推出由电子计算机控制的汽油喷射系统，开创了电控技术在汽车发动机上应用的历史。经过30年的发展，以电子计算机为核心的发动机管理系统(Engine Management System，EMS)已逐渐成为汽车、特别是轿车发动机上的标准配置。由于电控技术的应用，发动机的污染物排放、噪声和燃油消耗大幅度地降低，改善了动力性能，成为内燃机发展史上第四次重大突破。 1971年，第一台热气发动机——斯特林机的公共汽车已开始运行。1972年，日本本田技研工业在市场售出装有复合涡流控制燃烧的发动机的西维克牌轿车，打响了稀薄气体燃烧发动机的第一炮。这种发动机是在普通发动机燃烧室的顶部加上一个槌状体的副燃烧室，先将这处副燃烧室中较浓
发动机性能有关术语 Accelerator 加速踏板——一种控制装置，通常由脚操作，连接到节气门。Accelerator pump加速泵——化油器内的泵，当节气门位置变化时，为过渡工况提供额外的燃油。 Accessory drive 附件驱动——发动机罩下由驱动带驱动的附件——风扇、发动机、空调、动力转向、空气喷射泵。 Air／fuel mixture空气／燃油混合气——提供给发动机的空气和燃油混合气。Analyzer 分析仪——一种设备，如示波器，具有数据读取功能，帮助进行正确修理。 Automatic choke 自动阻风门——自动确定阻风门位置的系统。 Back pressure 背压——发动机曲轴箱内积累的多余压力；排气系统阻力。 Battery 蓄电池——以化学能形式存储电能的装置。 Battery cable 蓄电池电缆——连接到蓄电池正极(火线)和负极(地线)的粗导线。Battery charger 蓄电池充电器——用来给蓄电池充电和再充电的设备。 Bearing 轴承——具有内外座圈、一排或多排钢球的装置。 Catalytic converter催化转化器——一种汽车排气系统部件，用不锈钢制造，含有降低发动机排气内碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物的催化剂。Check valve 单向阀——允许液体或气体在一个方向流动而堵住另一个方向的装置。Coil 线圈——点火系统零件，为火花塞提供高电压。 Cold-cranking amperage冷起动电流——完全充电的蓄电池30s内，端电压不会降到 7.2V以下所能提供的电流。 Combustion chamber燃烧室——活塞在上止点位置时活塞上部区域，燃烧就在这里进行。Compression 压缩——将气体挤压到更小空间的过程。 Compression test压缩测试——控制起动阶段气缸所能产生压力的一种测量方式。Comouter 计算机——为了执行操作，能够按照指令进行工作和以期望的方式交换数据而不需要人工干预的系统。 Cooling system 冷却系统——散热器、软管、暖风散热器芯和冷却水套，带走发动机热量并散发到周围空气中。 Cruise control 巡航控制——在各种条件下自动维持预定车速的系统。 Customer complaint客户抱怨——客户提供的故障说明，通常是汽车驾驶员。Cylinder balance 气缸平衡——一种动态测试，每次使一个气缸不工作，比较各缸的动力损失，精确确定工作差的气缸。 Cylinder head 气缸盖——发动机的一部分，覆盖在缸体上。 Cylinder leakagetest气缸泄漏测试——当活塞在上止点位置，气门关闭时，确定气缸密封好坏的一种测试。 Deck 配合面——发动机缸体和缸盖的配合平面。 Dedicated ground专用接地——在汽车上有许多接地连接，有些是特定的部件或电路专用。 Diaphragm 膜片——柔性的类似橡胶的膜。 Digital ohmmeter数字欧姆表——一种向孤立电路提供少量的电流并以数字方式指示电阻值的设备。 Digital voltmeter数字电压表——以数字方式读取电路两点间电压的设备。
汽车发动机发展史 1110100C20涂小政发动机，汽车中最重要的部分，可以说没有发动机的存在，就不存在汽车。发动机的发展即是汽车的发展。 发动机作为汽车的心脏，为汽车的行走提供动力和汽车的动力性、经济性、环保性。简单讲发动机就是一个能量转换机构，即将汽油(柴油)的热能，通过在密封气缸内燃烧气体膨胀时，推动活塞做功，转变为机械能，这是发动机最基本原理。发动机所有结构都是为能量转换服务的，虽然发动机伴随着汽车走过了100多年的历史，无论是在设计上、制造上、工艺上还是在性能上、控制上都有很大的提高，其基本原理仍然未变，这是一个富于创造的时代，那些发动机设计者们，不断地将最新科技与发动机融为一体，把发动机变成一个复杂的机电一体化产品，使发动机性能达到近乎完善的程度，各世界著名汽车厂商也将发动机的性能作为竞争亮点。 所以可以说发动机的发展史即是汽车的发展史。 而发动机的发展也经历了无数人的努力，无数人的智慧与汗水。发动机是汽车的动力源。汽车发动机大多是热能动力装置，简称热力机。热力机是借助工质的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能。 惠更斯于1673年设计绘制了方案图，如下图所示。
第一台蒸汽机的的设计于1712年设计完成，如下图所示。
1858年，定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动机，并于1860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级产品，因为煤气发动机的压缩比为零。 1867年，德国人奥托（Nicolaus August Otto）受里诺研制煤气发动机的启发，对煤气发动机进行了大量的研究，制作了一台卧式气压煤气发动机，后经过改进，于1878年在法国举办的国际展览会上展出了他制作的样品。由于该发动机工作效率高，引起了参观者极大的兴趣。在长期的研究过程中，奥托提出了内燃机的四冲程理论，为内燃机的发明奠定了理论基础。德国人奥姆勒和卡尔—本茨根据奥托发动机的原理，各自研制出具有现代意义的汽油发动机，为汽车的发展铺平了道路。 1886年被视为汽车的诞生日，那辆奔驰一直为人所津津乐道。但是其动力单元却实在“寒酸”：第一辆“三轮奔驰”搭载的卧式单缸二冲程汽油发动机，最高时速16KM每小时。这就是第一辆汽车的发动机，那时勇敢卡尔奔驰的夫人驾驶这辆奔驰1号上坡还需要儿子推车，当然沿途不停的熄火，转向也不灵，回娘家100公里的路程硬是走了一整天。 四冲程发动机其实早就由德国人奥托研制出来了。但应用的汽车上不得不提戴姆勒，他由于协助奥托研制四冲程发动机的原因而成为了第一个将四冲程发动机装上汽车的人。显然，从四冲程到二冲程是
汽车发动机新技术 河北工业大学/内燃机/韩超 【内容提要】汽车的诞生发展已经经历的一个多世纪，汽车技术的发展已成为带动整个社会科技进步的重要标志，对人类文明有着不可忽视的影响，而汽车的心脏——发动机的科学技术水平起着重中之重的作用，随着信息、机械和电子等技术的快速发展，发动机电子控制、多气门、可变气门正时、可变气门升程、双涡轮增压、高压共轨等先进技术也已经深入人心，此外，为适应汽车的多变工况运行，还有一些特别的新技术——可变压缩比、缸内直喷、自动启停等应运而生。【关键字】汽车发动机、可变压缩比、缸内直喷、自动启停 伴随汽车工业近百年的连续进步,汽车发动机技术也综合了大量的高新技术使其具有更高的功率密度、更好的燃油经济性、更低的排放污染，如发动机电子控制、多气门、可变气门正时、可变气门升程、双涡轮增压、高压共轨、可变压缩比、BlueDIRECT、缸内直喷、自动启停等等。下面我们就后四种作详细介绍。 一、可变压缩比（Variable Compression Ratio） 可变压缩比（VCR）的目的在于提高增压发动机的燃油经济性。在增压发动机中为了防止爆震其压缩比低于自然吸气式发动机。在增压压力低时热效率降低使燃油经济性下降。特别在涡轮增压发动机中由于增压度上升缓慢在低压缩比条件下扭矩上升也很缓慢形成增压滞后现象。即发动机在低速时，增压作用滞后，要等到发动机加速至一定转速后增压系统才起到作用。解决这个问题，可变压缩比是重要方法。即在增压压力低的低负荷工况使压缩比提高到与自然吸气式发动
机压缩比相同或超过，在高增压的高负荷工况下适当降低压缩比。换言随着负荷 的变化连续调节压缩比以便能够从低负荷到高的整个工况范围内有提高热效率。 多连杆VCR系统 VCR系统使用一种新的活塞-曲轴系统并入一个多连杆机制来改变活塞在上止点的移动并因此获得了与工况相匹配的最佳的压缩比。这一多连杆可变压缩比机构可以在不提高发动机尺寸和重量的情况下安装。 运动规律：活塞与曲轴通过上连杆与下连杆连在一起。下连杆也通过控制连杆连接到了控制轴偏心轴颈中心。曲轴的旋转导致了下连杆围绕着主轴颈的中心旋转，同时围绕着曲柄销的中心转动。 压缩比改变的原理：移动偏心轴的中心向上使下连杆顺时针倾斜，因此使活塞的上止点和下止点的位置同时下降以降低压缩比。相反，偏心轴的中心向下移动可以提高压缩比。 ①在低速低负荷时采用高压缩比14：1以获得提高燃油经济性的最佳效果； ②随着负荷的增加，减小压缩比以防止爆震发生； ③为了在全负荷时采用高增压，将压缩比设为最低值8：1。 结果发现：通过在发动机低负荷下应用废气再循环并提高压缩比、在高负荷下采用更高的增压压力并降低压缩比，这样都可以提高发动机的燃油经济性和输出功率。 二、缸内直喷技术（BlueDirect、TFSI、EcoBoost、SIDI） 缸内直喷就是将燃油喷嘴安装于气缸内，直接将燃油喷入气缸内与进气混 合。喷射压力也进一步提高，使燃油雾化更加细致，真正实现了精准地按比例控 制喷油并与进气混合，并且消除了缸外喷射的缺点。同时，喷嘴位置、喷雾形状、
汽车发动机的发展历程集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#
汽车发动机的发展历程 摘要：汽车在现代社会生产生活中发挥着重要作用，而汽车发动机更是其核心部分；可以说汽车发动机的发展历程在一定程度上就是汽车的完善过程。本文阐述了汽车发动机的构造及原理，并讲述了汽车发动机的发展历程。而且笔者还对汽车发动机未来的发展趋势进行了合理预测。 【关键字】汽车发动机原理发展历程新技术 自从第二次工业革命以来，汽车得到迅猛发展。如今，汽车已经渗透到人类社会的各个方面。每天，数以千万计的汽车行驶在大大小小的公路上，而汽车生产所需的零件更是数以亿计。其广阔的市场使得汽车成为各种高科技应用的载体。汽车发动机为汽车提供动力，更是汽车的核心。汽车发动机的发展能极大地促进汽车的发展。在环境日益恶化的今天，传统发动机面临这巨大挑战。 1.发动机的类别 发动有很多种类，按不同划分方法有不同的类型。 按发动机所使用燃料来划分，发动机主要可分为汽油发动机、柴油发动机、天然气发动机、液化石油气发动机、混合动力发动机；根据发动机可分为四冲程发动机和二冲程发动机；按照气缸数，发动机可分为单缸发动机、两缸发动机、多缸（三缸以上）发动机；按照冷却方式不同，发动机可分为水冷式发动机（见图1）和风冷式发动机（见图2）；根据排列方式，发动机可分为直列L 型发动机、H型发动机、W型发动机、V型发动机等；按照发动机在车身上的布局不同，发动机可分为前置发动机，中置发动机和后置发动机。 2.发动机构造及原理 发动机是一个热能转换机构，通过在密封汽缸内燃烧汽油（柴油）或天然气，使气体膨胀并推动活塞做往复运动，从而使物质的内能转化为机械能。发动机是一种有许多机构和系统组成的复杂的机械设备。无论是哪种类型的发动机，要想完成热能转化为机械能的能量转化过程，实现工作循环，保证发动机能持续正常工作，都离不开发动机中各个机构和系统之间的配合。 汽油机是由五大系统和两大连杆组成，即曲柄连杆机构、、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成。 是发动机实现工作循环，完成的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在内作直线运动，通过连杆转换成的旋转运动，并从对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。 的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入，并使废气从内排出，实现换气过程。大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。 汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去；柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。
2010年初，美国权威汽车杂志《Ward’s Auto World》进行了一年一度的汽车发动机排名的评选。此次2010年汽车发动机排名前十的的汽车发动机名单包括了来自美国、欧洲和亚洲的发动机。这些发动机包括了2款混合动力发动机、2款柴油发动机、1款机械增压发动机和3款涡轮增压汽油发动机和2款自然吸气发动机。要想入选汽车发动机排名车辆必须 低于54000美元，发动机必须是量产版而且能够在2010第一季度购买 到。 下面我们就来看看2010年汽车发动机排名前十的汽车发动机都有那些 1、汽车发动机排名第一宝马3.0L DOHC L6 Turbodiesel 宝马3.0L DOHC L6 Turbodiesel 汽车发动机排名第一 这款发动机已经是第二次获此殊荣。宝马的双涡轮增压直列6缸发动机技术已经成为宝马的一个新标杆，这款柴油版直列6缸发动机采用可变双涡轮增压技术（Variable Twin Turbo Technology）。可变增压系统由特别设计制造的电子设备控制，根据发动机转速不同，由一个或两个涡轮增压器对进气进行增压。双涡轮增压技术用小涡轮提高发动机在低转时的扭矩输出，另一个涡轮则用于提高发动机的最大输出动力用以满足高速情况下的动力需求。该发动机最大输出功率为265 hp（约合195kW），最大转矩为425 lb-ft（约合576Nm）。配备该发动机的宝马335d车型从静止加速到100km/h所需时间仅为6.2s。尽管该发动机有着较高的性能，但其却有着良好的燃油经济性。这款柴油发动机同时满足美国50个州的排放标准。 上述内容中提到的涡轮增压知识在《涡轮增压发动机知识详解》，如需了解请点击查看。
汽车发动机的发展历程 【摘要】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发动机是汽车的动力源。汽车发动机大多是热能动力装置，简称热力机。热力机是借助工质的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能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。 【关键词】发动机；外燃机；内燃机；历史；趋势；汽油发动机；柴油发动机
第一章：汽车发动机的历史及其发展 1.1汽油发动机的历史及其发展 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。法国的居纽（N.J.Cugnot）是第一个将蒸汽机装到车子上的人。1770年，居纽制作了一辆三轮蒸汽机车。这辆车全长7.23米，时速为3.5公里,是世界上第一辆蒸汽机车。 1858年，定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动机，并于1860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级产品，因为煤气发动机的压缩比为零. 1867年，德国人奥托（Nicolaus August Otto）受里诺研制煤气发动机的启发，对煤气发动机进行了大量的研究，制作了一台卧式气压煤气发动机，后经过改进，于1878年在法国举办的国际展览会上展出了他制作的样品。由于该发动机工作效率高，引起了参观者极大的兴趣。在长期的研究过程中，奥托提出了内燃机的四冲程理论，为内燃机的发明奠定了理论基础。德国人奥姆勒和卡尔·本茨根据奥托发动机的原理，各自研制出具有现代意义的汽油发动机，为汽车的发展铺平了道路。 1892年，德国工程师狄塞尔根据定压热功循环原理，研制出压燃式柴油机，并取得了制造这种发动机的专利权。 1957年，德国人汪克尔发明了转子活塞发动机，这是汽油发动机发展的一个重要分支。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，可将三角活塞运动直接转换为旋转运动。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。1958年汪克尔将外转子改为固定转子为行星运动，制成功率为22.79千瓦、转速为5500转/分的新型旋转活塞发动机。该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，并把转子发动机装在汽车上，可以说，转子发动机生在德国，长在日本。
汽车发动机VVT技术与FSI技术分析 摘要：随着科技的迅猛发展，发动机出现了许多新技术，VVT-i和FSI就是其中最为引人注目的两个，本文从这两个新技术的技术和使用层面分别讨论了两种技术的发展，对未来新技术的涌现有借鉴价值。 关键字：VVT-i，FSI，可变气门，缸内直喷，丰田，大众 近年来,当代汽车发动机飞速发展,新技术不断涌现和应用,带动汽车性能得到极大改善,其中有大名鼎鼎的丰田VVT-i和德国的FSI，下面就这些新技术的一些基本原理做简单介绍。 智能可变气门正时系统 近年生产的丰田轿车，大都装配了标注有“VVT-i”字样的发动机，经过商业宣传，很多人已经知道VVT-i这一新名词，但它的具体内容却鲜为人知。VVT 是英文缩写，全称是“Variable Valve Timing”，中文意思是“可变气门正时”，由于采用电子控制单元（ECU）控制，因此丰田起了一个好听的中文名称叫“智慧型可变气门正时系统”。该系统主要控制进气门凸轮轴，又多了一个小尾巴“i”，就是英文“Intake”（进气）的代号。这些就是“VVT-i”的字面含义了。 VVT-i是一种控制进气凸轮轴气门正时的装置，它通过调整凸轮轴转角配气正时进行优化，从而提高发动机在所有转速范围内的动力性、燃油经济性，降低尾气的排放。 VVT-i系统由传感器、ECU和凸轮轴液压控制阀、控制器等部分组成。ECU储存了最佳气门正时参数值，曲轴位置传感器、进气歧管空气压力传感器、节气门位置传感器、水温传感器和凸轮轴位置传感器等反馈信息汇集到ECU 并与预定参数值进行对比计算，计算出修正参数并发出指令到控制凸轮轴正时液压控制阀，控制阀根据ECU指令控制机油槽阀的位置，也就是改变液压流量，把提前、滞后、保持不变等信号指令选择输送至VVT－i控制器的不同油道上。 VVT-i系统视控制器的安装部位不同而分成两种，一种是安装在排气凸轮轴上的，称为叶片式VVT-i，丰田PREVIA（大霸王）安装此款。另一种是安装在进气凸轮轴上的，称为螺旋槽式VVT-i，丰田凌志400、430等高级轿车安装此款。两者构造有些不一样，但作用是相同的。叶片式VVT－i控制器由驱动进气凸轮轴的管壳和与排气凸轮轴相耦合的叶轮组成，来自提前或滞后侧油道的油压传递到排气凸轮轴上，导致VVT－i控制器管壳旋转以带动进气凸轮轴，连续改变进气正时。当油压施加在提前侧油腔转动壳体时，沿提前方向转动进气凸轮轴；当油压施加在滞后侧油腔转动壳体时，沿滞后方向转动进气凸轮轴；当发动机停止时，凸轮轴液压控制阀则处于最大的滞后状态。 螺旋槽式VVT-i控制器包括正时皮带驱动的齿轮、与进气凸轮轴刚性连接的内齿轮，以及一个位于内齿轮与外齿轮之间的可移动活塞，活塞表面有螺旋形花键，活塞沿轴向移动，会改变内、外齿轮的相位，从而产生气门配气相位的连续改变。当机油压力施加在活塞的左侧，迫使活塞右移，由于活塞上的螺旋形花键的作用，进气凸轮轴会相对于凸轮轴正时皮带轮提前某个角度。当机油压力施加在活塞的石侧，迫使活塞左移，就会使进气凸轮轴延迟某个角度。当得到理想的配气正时，凸轮轴正时液压控制阀就会关闭油道使活塞两侧压力平衡，活塞停止
毕业（设计）论文 系（部）汽车工程系＿＿＿＿＿ 专业汽车检测与维修技术＿ 班级＿＿2010级九班＿＿＿＿ 指导教师＿＿＿吕虹霖＿＿＿＿＿＿＿ 姓名包木栋学号201014081060374
目录 摘要 (4) 前言························ 一、发动机再造技术简介 (7) 1.1、发动机再制造技术的概念 (7) 1.2、汽车发动机再制造的特点 (7) 1.3、发动机再制造技术的发展 (7) 1.4、发动机在制造与大修的区别 (7) 二、我国发动机技术的应用现状 (8) 2.1、国内再造技术发展的外部环境 (8) 2.2、国内再造技术的发展状况 (9) 三、我国发动机再造技术的发展讨论 (10) 3.1、发动机再制造生产工艺 (10) 3.1再制造技术工艺过程概述 (10) 3.2再制造技术关键技术 (10) 3.2举例说明——在线次品的再制造 (12) 四、发动机再造技术的发展前景 (13) 4.1发动机再造技术发展的趋势分析 (13) 4.2发动机再造技术发展的必要性分析 (13) 4.3再制造发动机的优点·············· 4.4 目前面临的困难·············· 4.5 行业建议·············· 五、提高汽车产业循环经济的对策·············· 5.1从三个层面推进汽车产业循环体系·············· 5.2抓好对输入端、过程中、输出端三个环节的全程管理·············· 5.3市场、社会和政府三方联动，形成共同推动循环经济的合力·············· 六、我国发动机再造技术的政策保证 (14) 5.1、国家政策法规是发动机再制造技术健康发展的理论依据和有力保障 (14) 5.2、消化吸收国外的成功经验是发动机再制造技术快速发展的有效途
GB/T 19055-2003 前言 本标准与GB/T 18297-2001《汽车发动机性能试验方法》属于同一系列标准，系汽车发动机试验方法的重要组成部分。 本标准自实施之日起，代替QC/T 525-1999。 本标准的附录A为规范性附录。 本标准由中国汽车工业协会提出。 本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：东风汽车工程研究院。 本标准主要起草人：方达淳、吴新潮、饶如麟、鲍东辉、周明彪。 引言 本标准系在JBn 3744-84即QC/T 525-1999《汽车发动机可靠性试验方法》长期使用经验的基础上参考国外的先进技术，制定了本标准。 本标准对QC/T 525-1999的重大技术修改如下： ——拓展了标准适用范围，不仅适用于燃用汽、柴油的发动机，还适用于燃用天然气、液化石油气和醇类等燃料的发动机； ——修改了可靠性试验规范，对最大总质量小于3.5t的汽车用发动机采用更接近使用工况的交变负荷试验规范；对最大总质量在3.5t～12t之间的汽车用发动机采用混合负荷试验规范，以改进润滑状态；冷热冲击试验过去仅在压燃机上进行，现扩展到点燃机，并增加了“停车”工况，使零部件承受的温度变化率加大； ——修改了全负荷时最大活塞漏气量的限值，首次推出适用于不同转速范围的非增压机、增压机、增压中冷机的限值计算公式，使评定更为合理； ——为使汽车发动机满足国家排放标准对颗粒排放物限值的要求，修改了额定转速全负荷时机油/燃料消耗比的限值(由原来1.8%改为0.3%)； ——增加“试验结果的整理”的内容，并单独列为一事，要求对整机性能稳定性、零部件损坏和磨损等进行更为规范和详尽的评定； ——增加“试验报告”的内容，并单独列为一章，明确试验报告主要内容，使试验报告更为规范。 ——增加了附录A《汽车发动机可靠性评定方法》，使评定更为准确和全面， ——鉴于汽车发动机排放污染物必须满足国家排放标准的要求，在认证时按排放标准进行专项考核，故本标准不再涉及。 汽车发动机可靠性试验方法 1 范围 本标准规定厂汽车发动机在台架上整机的一般可靠性试验方法，具中包括负荷试验规范(如交变负荷、混合负荷和全速全负荷)、冷热冲击试验规范及可靠性评定方法。 本标准适用于乘用车、商用车的水冷发动机，不适用于摩托车及拖拉机用发动机。该类发动机属往复式、转子式，不含自由活塞式。其中包括点燃机及压燃机；二冲程机及四冲程机；非增压机及增压机(机械
汽车发动机技术发展史 汽车整体技术日新月异，而作为汽车的心脏一一发动机技术的进步显得更受关注。如今介绍一辆汽车的发动机时：可变气门正时技术，双顶置凸轮轴技术，缸内直喷技术，VCMI汽缸管理技术，涡轮增压技术，等 等都已经运用的相当广泛；在用料上也是往轻量化的方向发展：全铝发动机目前的应用已经非常广泛；汽车的污染也是不可避免，于是新能源技术，包括柴油机的高压共轨，燃料电池，混合动力，纯电动，生物燃料技术也已经有普及的趋向，但回顾一下发动机的历史或许更能理解这一百多年来汽车技术所发生的巨大变革。 汽车技术的迅猛发展从我国的汽车教材也能看岀端倪：新技术的发展已经让汽车教材难以跟上步伐！如今大部分汽车教材还是以东风汽车的发动机来作为范例，而东风发动机还是带化油器的老式发动机， 与如今全电子化的发动机简直就隔了几个世纪。 回到汽车的起步阶段，那时的汽车被马车嘲笑，污染严重，但起步的意义却非同寻常。 汽油机之前的摸索阶段 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。法国的居纽 (N.J.Cugnot )是第一个将蒸汽机装到车子上的人。1770年，居纽制作了一辆三轮蒸汽机车。这辆车全长 7.23米，时速为3.5公里,是世界上第一辆蒸汽机车。1771年古诺改进了蒸汽汽车，时速可达9.5千米, 牵引4-5吨的货物。 1858年，定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动机，并于1860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级产品，因为煤气发动机的压缩比为零。 1867年，德国人奥托(Nicolaus August Otto )受里诺研制煤气发动机的启发，对煤气发动机进 行了大量的研究，制作了一台卧式气压煤气发动机，后经过改进，于1878年在法国举办的国际展览会上展 岀了他制作的样品。由于该发动机工作效率高，引起了参观者极大的兴趣。在长期的研究过程中，奥托提岀了内燃机的四冲程理论，为内燃机的发明奠定了理论基础。德国人奥姆勒和卡尔?本茨根据奥托发动机的原理，各自研制岀具有现代意义的汽油发动机，为汽车的发展铺平了道路。 1892年，德国工程师狄塞尔根据定压热功循环原理，研制岀压燃式柴油机，并取得了制造这种发 动机的专利权