第1章 柴油机发展概述

第1章 柴油机发展概述
第1章 柴油机发展概述

第1章柴油机发展概述

现代汽车动力广泛采用汽油发动机和柴油发动机。由于柴油发动机具有良好的燃油经济性(比汽油机省油30%左右)、可靠性、耐久性和CO排放低(比汽油机低45%左右)等优点而被广泛应用于轿车、货车、客车及各种专用汽车上。特别是近20年来车用柴油机采用先进的电控高压共轨喷射技术,己使柴油机的一些缺点(如NOx排放、冒黑烟、噪声等)得到明显改善,排放己能达到欧洲IV号排放标准,备受人们亲昧,欧洲目前生产的轿车中,柴油轿车已经占50%以上。

柴油发动机(简称柴油机)的发展经历了发明、机械式燃油系统、增压和中冷以及电控柴油机几个历史阶段。

1.1 狄赛尔(Diesel)发明柴油机

1890年,德国工程师鲁道夫·狄塞尔(Rudolf Diesel)(图

1-1)第一个提出不用点火,采用压缩的方法,使喷入气缸的

柴油着火的压燃式内燃机原理,并于1892年2月27日取得了

专利。

1893年,狄塞尔试制出世界上第一台压燃式发动机——柴

油机(图1-2),它的缸径150mm,往复行程400mm。

1898年柴油机投入商业性生产,热效率达26%,这是一项

震惊世界的成就,后人为纪念他,称柴油机为狄塞尔发动机,狄塞尔为此获得了“人类最伟大的发明”金银纪念币奖(图1-3)。图1-1 狄塞尔(Diesel)

图1-3 “人类最伟大的发明”金银纪念币图1-2 狄塞尔发明柴油机

1.2 机械式燃油系统柴油机

柴油机使用的燃料是柴油,由于其蒸发性和流动性比汽油差,不能像汽油机那样在进气行程把汽油喷入进气管道,形成可燃混合气,进入气缸。但柴油的自燃点比汽油低,所以采用在压缩上止点前直接喷入气缸,与空气混合,靠压缩着火燃烧。由于柴油机混合气形成时间极短,只占150~350曲轴转角(按发动机转速3000r/min计,只占8.3×10-4~1.9×10-3s),可燃混合气形成十分困难;而且边燃烧边喷油,气缸内各处混合气浓度很不均匀,极易造成燃烧不完全,排气冒黑烟,动力经济性能下降等不良后果。为了使柴油机能够在极短的时间内完成燃烧,必须采取柴油高压喷射方法,使其达到良好雾化,并结合空气涡流和燃烧室等其他措施。

柴油高压喷射方法,从柴油机发明一直到上个世纪八十年代,一直采用的都是机械方式。根据高压喷油泵的不同,分有直列式、分配式和单体式三大类,汽车上主要使用直列式和分配式。

1. 直列式喷油泵柴油供给系统

直列式喷油泵柴油供给系统如图1-4所示。在输油泵3的作用下,柴油从油箱1被吸出,经过油水分离器2分离去柴油中的水分,再压向柴油滤清器6过滤,干净的柴油进入柱塞式喷油泵5,提高压力,再经高压油管8,送到喷油器9,以一定的速率、射程和喷雾锥角喷入燃烧室。多余的柴油从回油管7流回柴油滤清器。

图1-4 直列式喷油泵柴油供给系统

1-柴油箱 2-油水分离器 3-输油泵 4-柱塞式喷油泵动力输入 5-柱塞式

喷油泵 6-柴油滤清器 7-回油管 8-高压油管 9-喷油器

直列式喷油泵柴油供给系统的核心部件是直列式喷油泵,以其柱塞行程等参数不同分A、B、P、Z等系列,A型喷油泵外形结构如图1-5所示。

直列式喷油泵基本工作原理如图1-6所示。当发动机运转时,通过传动机构驱动喷油

泵凸轮轴转动,经挺柱体部件,克服柱塞弹簧

的压力,推动柱塞在柱塞套内作上下往复运动。

柱塞下行时,燃油由柱塞套进油孔被吸入柱塞

腔,柱塞上行时,进油孔关闭,油压迅速提高,当油压大于出油阀顶部压力时,出油阀打开,高压油喷出。油泵凸轮轴每转一圈,每一缸

出一次高压油。

直列泵的供油量靠调速器进行机械调

节,供油时间则依靠喷油提前器进行机械调

节。

2.分配式喷油泵柴油供给系统

分配式喷油泵柴油供给系统如图1-7

所示。在一级输油泵3的作用下,柴油从油

箱被吸出,经油水分离器2分离去柴油中的

水分和柴油滤清器6过滤,干净的柴油进入

分配式喷油泵8内部的二级输油泵4提高压

图1-7 分配式喷油泵柴油供给系统

1-油箱 2-油水分离器 3-一级输油泵 4-二级输油泵 5-传动轴 6-柴油滤清器 7-调速手柄 8-分配式喷油泵 9、10、11-回油管 12-喷油器 13-

高压油管

图1-6 直列式喷油泵工作原理

图1-5 直列式喷油泵

力,再送入分配式喷油泵增压,经高压油管到喷油器12,喷入燃烧室。多余的柴油从回油管流回柴油滤清器或油箱。

分配式喷油泵柴油供给系统的核心部件是分配式喷油泵,以其结构特点分为VE (轴向压缩式)和VR (径向压缩式)两大类。VE 型喷油泵外形结构如图1-8所示。

分配式喷油泵基本工作原理如图1-9所示。当发动机运转时,通过传动机构驱动喷油泵凸轮轴1转动,带动平面凸轮盘20作旋转和轴向运动。当柱塞左移,柱塞进油槽与柱塞套的进油供相对时,燃油由柱塞套进油孔被吸入柱塞腔;当柱塞右移,进油孔关闭,油压迅速提高;当柱塞出油孔与柱塞套出油孔接通时,高压油顶开出油阀,高压油喷出。对于四缸柴油机,柱塞转一圈,产生4次喷油。

分配泵的供油量靠调速飞锤6等调速器

部件进行机械调节,供油时间则是依靠在喷油提前器活塞两侧油压变化,再进行机械调节。

图1-9 VE 型分配泵工作原理

1-驱动轴 2-泵体 3-调压阀 4-泵盖 5-调速手柄 6-飞锤 7-调速弹簧 8-回油电磁阀 9-稳定弹簧 10-最大油量调整螺钉 11-张力杆 12-调整杆 13-断油电磁阀 14-柱塞 15-柱塞套 16-出油阀紧座 17-出油阀 18-油量调节套筒 19-柱塞弹簧 20-平面凸轮盘 21-滚轮 22-喷油提前器活塞 23滚轮支架

24-十字连轴器 25-调速器驱动齿轮 26-滑片式输油泵

图1-8 VE 型分配泵

1.3 增压和中冷柴油机

柴油机采用增压和中冷技术,极大地提高了发动机的动力性能、经济性能和排放性能,改写了“排量大小决定功率”的传统概念,宣告了汽车产业一个新时代的诞生。

柴油机普遍采用的是废气涡轮增压,就是利用柴油机排气能量,将空气预先压缩后再供入气缸,以提高进气密度、增加进气量的一项技术。由于进气量的增加,可相应地增加循环供油量,从而增加发动机的功率,一般可增加功率10%~60%,有的甚至成倍增长;同时增压还可以改善燃油经济性,降低有害气体排放,其CO 和HC 排放仅为非增压发动机的1/3~1/2。

1.废气涡轮增压柴油机

废气涡轮增压是利用发动机排气时的能量,冲击增压器涡轮机2(图1-10),使它高速旋转。通过传动轴,带动压气机3也高速旋转,将空气增压,再经进气管进入气缸。 废气涡轮增压主要部件是涡轮增压器(Turbo charger),如图1-11所示。

2.可变几何截面涡轮增压器

废气涡轮增压器靠排气能量驱动,传统的涡轮增压器叶片是固定不可调的,所以当发动机转速较低时,

排气能量比较小,此时有可能无法驱动增压器;在转数提升过程中,涡轮增

图1-11 废气涡轮增压器

图1-10 废气涡轮增压柴油机示意图 1-排气口 2-涡轮机 3-压气机 4-进气

口 5-进气管 6-排气管

压器的转子反应会相应的滞后于驾驶者的操作动作,出现“涡轮延迟”的现象;而在进入工作状态时,废气涡轮增压发动机会突然出现过于暴躁的动力表现。为了改善上述现象发生,近年来研究出VTG(Variable Geometry Turbocharger)可变几何截面的涡轮增压器。

可变几何截面的涡轮增压器在进口处的涡轮前面,设置了一组可调节的导流叶片,通过ECU 电子控制单元控制导向叶片的角度,改变受力截面大小。在发动机低速时则缩小导向叶片角度,提高涡轮转速,减缓涡轮迟滞,在高速时让导向叶片张开,加大与空气的接触面,大幅提升增压值,从而获得更大的功率和转矩输出。

奥迪从1995年即在TDI 柴油机中使用先进的VTG (图1-12),使得涡轮增压器在发动机高低转速下都可以迅速准确的介入,增大进气压力,从而增强发动机动力输出。 3. 增压柴油机中冷技术

由于进气增压,空气温度升高,导致实际进气

充量减少,影响增压效果。试验显示,增压空气温度每下降10摄氏度,柴油机功率能提高3%-5%,还能降低排放中的氮氧化合物(NOx ),改善发动机的低速性能。

增压柴油机中冷技术即是在在废气涡轮增压系统中,增设一个进气冷却器(图1-13),也称中冷器,对进气进行冷却。柴油机大都采用空气冷却式中冷器,利用管道将压缩空气通到一个散热器中,利用风扇提供

的冷却空气强行冷却,可将增压空气的温度冷却到50℃~60℃。

1.4 电控柴油机

柴油机电控燃油喷射系统的研究开发始于70年代,80年代进入应用阶段,90年代得到迅速发展。它对提高柴油机的动力性能、经济性能、运转性能和排放性能都产生了极大的影

图1-13 废气涡轮增压中冷

图1-12 可变几何截面的涡轮增压器

响。

传统的柴油喷射系统是采用机械方式进行喷油量和喷油时间调节和控制,由于机械运动的滞后性,调节时间长,精度差,喷油速率、喷油压力和喷油时间难于准确控制,导致柴油机动力经济性能不能充分发挥,排气超标。研究表明,一般机械式喷油系统对喷油定时的控制精度为20左右曲轴转角。而喷油始点每改变10曲轴转角,燃油消耗率会增加2%,HC 排放量增加16%,NO X排放量增加6%。

与传统的机械方式比较,电控柴油喷射系统具有如下优点:

(1)对喷油定时的控制精度高(高于0.50曲轴转角),反应速度快;

(2)对喷油量的控制精确、灵活、快速,喷油量可随意调节;可实现预喷射和后喷射,改变喷油规律;

普通喷油系统中压力的产生和喷油量的计量是通过凸轮和供油柱塞来实现的,导致喷油压力随转速和喷油量的增加而升高;在喷油过程中喷油压力上升,但到喷油终了时又降低到喷油嘴关闭压力;小喷油量时的喷油压力较低而峰值喷油压力是平均喷油压力的两倍以上。

电控喷油系统,尤其是高压共轨喷油系统,在发动机任何工况,喷油压力和喷油量的确定都互为独立的,可实现喷油规律的灵活改变。

喷油规律是指单位时间喷油器喷入燃烧室的油量随时间而变化的关系。在普通的分配泵和直列泵喷油系统中,只有主喷射而没有预喷射和后喷射,而在高压共轨喷油系统中,可灵活实现主喷射、预喷射和后喷射。

在无预喷射时的压力特性曲线(如图1-14)中,在上止点前的范围内,压力上升尚较平缓,但随着燃烧的开始压力迅速上升,达到压

力最大值时,形成一个较陡的尖峰。压力上升幅

度的增加和尖峰导致柴油机的燃烧噪声明显提

高。

有预喷射时,少量燃油(1~4 mm3)喷入汽

缸,促使燃烧室产生“预调节”,从而改善燃烧

效率。压缩压力由于预反应或局部燃烧而略有提

高,因此缩短了主喷油量的着火延迟期,降低了

燃烧压力上升幅度和燃烧压力峰值,燃烧较为柔和。这种效果减小了燃烧噪声和燃油耗,许多情图1-14 无预喷射时的喷油器针阀升程

和压力特性曲线

况下还降低了排放。有预喷射的压力特性曲线(如图1-15)中,在上止点前范围内,压力值略高,但燃烧压力的上升变缓。

与预喷射和主喷射不同,后喷射在主喷射之后的做功行程或排气行程中进行,燃油在汽缸中不会燃烧,而是在废气中剩余热量的作用下蒸发,带入NOx 催化器中作为NOx 的还原剂,以降低废气中NOx 的含量。

后喷可分为早后喷和次后喷(如图1-16所示)。早后喷非常靠近主喷,可燃烧并能产生转矩.主要用于燃掉燃烧室残余的炭烟颗粒,炭烟排放可因此进一步减少20%~70%。次后喷则相对远离主喷.一般在上止点后200

曲轴转角范围内喷射,喷出的燃油不燃烧(即不产生转矩),但会被排气余热蒸发,主要用于为柴油机氧化催化器提供HC .被氧化后发生放热反应以增加排温.亦可用于后处理系统中的再生反应. 如颗粒捕集器(DPF)和NO 储存催化器(NSC)。

由于主喷与预喷以及后喷之间的时间间隔因工况要求而不同, 如何实现灵活的多次喷射控制能力对改善柴油机的综合性能和排放将非常关键,Bosch 目前广泛应用于中国商用车市场的第二代电控高压共轨系统(CRSN2)可实现每循环5次喷射,即2次预喷,1次主喷,2次后喷, 而更先进的第三代

共轨系统(CRSN3)则可实现每循环

7次喷射。

(3)喷油压力高(高压共轨电控喷油系统高达200MPa ),不受发动机转速影响,优化了燃烧过程;

(4)无零部件磨损,长期工作稳定性好;

图1-15 有预喷射时的喷油器针阀升程

和压力特性曲线

图1-16 多次喷射电流与速率

(5)结构简单,可靠性好,适用性强,可以在新老发动机上应用。 电控柴油机按控制方式看,已经历了3代变化。 1.4.1 第一代电控柴油机——位置控制系统

第一代柴油机电控喷射系统是采用凸轮压油+位置控制方式,基本原理如图1-17所示。它不改变传统的喷油系统的工作原理和基本结构,只是采用电控组件,代替调速器和供油提前器,对分配式喷油泵的油量调节套筒或柱塞式喷油泵的供油齿杆的位置,以及油泵主动轴和从动轴的相对位置进行调节,以控制喷油量和喷油定时。其优点是无须对柴油机的结构进行较大改动,生产继承性好,便于对现有机型进行技术改造;缺点是控制系统执行频率响应仍然较慢、控制频率低、控制精度不够稳定。喷油速率和喷油压力难于控制,而且不能改变传统喷油系统固有的喷射特性,因此很难较大幅度地提高喷射压力。

第一代柴油机电控喷射系统的典型产品是德国Bosch 公司1986年投产的VE-EDC 电控分配泵,其产品多达778种,其中VP37电控分配泵产量占80%。还有日本Zexel 公司的Covec-1电控分配泵,日本电装公司的ECD-V1电控分配泵,它们都是以Bosch 公司机械式VE 分配泵为基础,加上电控机构改装而成。而英国Lucas 公司的EPIC 电控分配泵和美国Stanadyne 公司的电控分配泵分别是以DPA 和DB 机械式分配泵为基础发展而来。 1.4.2 第二代电控柴油机——时间控制系统

第二代柴油机电控喷射系统是采用凸轮压油+电磁阀时间控制方式,工作原理如图1-18所示。该系统利用柱塞泵提供高的供油压力,再利用高速电磁阀控制回油代替传统的机械方法控制回油。这样,根据电磁阀起作用的时间长短确定供油量大小,根据电磁阀起作用的时刻控制喷油提前角,从而实现喷油量

图1-17 凸轮压油+位置控制方式

图1-18 凸轮压油+电磁阀时间控制方式

和喷油定时的高频控制。它具有直接控制、响应快等特点。

还有一种电控泵喷嘴系统,其工作原理与上述一样,只是将喷油泵和喷油器合为一体,取消了高压油管,电磁阀仍位于泵体的上方。

第二代柴油机电控喷射系统的典型产品是德国Bosch 公司1998年投产的VE-MV 电控分配泵(具体型号为VP30),其主要特点是综合性能好,可灵活预喷射,嘴端压力可达120MPa,比第一代的VP37提高了38%,可以满足欧Ⅲ标准,降低了发动机的噪音水平。除此还有日本Zexel 公司的Model-1电控分配泵、日本电装公司的ECD-V3电控分配泵和美国Stanadyne 公司的DS 系列电控分配泵。

1.4.3 第三代电控柴油机——高压共轨系统

高压共轨(Common Rail)系统是指由高压油泵、压力传感器和电子控制单元(ECU)组成的闭环系统中,将喷射压力的产生与喷射过程彼此完全分开的一种供油系统。

高压共轨系统原理如图1-19所示,它不再采用传统的柱塞泵分缸脉动供油原理,而是用一个设置在喷油泵和喷油器之间的具有较大容积的共轨管,把高压喷油泵输出的燃油蓄积起来并消除压力波动,再输送到每个喷油器,通过控制喷油器上的电磁阀(或压电执行器)实现喷油的开始和终止。电磁阀起作用的时刻决定喷油定时,起作用的持续时间和共轨压力共同决定

喷油量,可同时进行喷油时间压力控制,实现了压力建立和喷射过程的分离,从而使控制过程更具有柔性,能更准确地实现小油量的精确控制,更好地实现多次喷射,改变喷油规律。

由于高压共轨技术的众多优点,其发展相当迅速,短短十几年已经历3代产品变化。 第1代共轨柴油喷射系统采用电磁式喷油器,高压油泵采用压力调节阀调节油压,最高喷油压力在135-145MPa ,油泵总是工作在最大供油量状态,功率消耗大,还导致燃油温度升高。

第2代共轨柴油喷射系统采用输油量控制方式调节油压,根据发动机需求而改变高压油泵的输油量,最高喷油压力提高到160MPa ,使发动机性能得到一定改善。

第3代共轨柴油喷射系统的标志是采用压电晶体式喷油器(piezo inline injectors),

图1-19 高压共轨系统

阀针质量减轻到电磁阀式喷油器针阀质量的四分之一,阀针反应速度快。能够实现预喷油和在一个工作行程里实现多次喷油,喷油过程得到了更加精确地控制,喷油压力可在20-180MPa 范围调节。与前两代产品相比,显著提高发动机动力,减少燃油消耗,降低尾气排放和噪音。

目前世界上主要有三大公司在研发和生产柴油机高压共轨系统,日本电装、德国博世和美国福特。高压共轨系统在国外已得到普遍应用,目前在欧洲新销售的轿车中使用高压共轨系统柴油机的已占50%。

1996年,博世公司设计和生产了第一台径向分配泵(VP44)高压共轨系统,嘴端喷射压力可达180MPa,目前在欧洲乘用车和轻型车柴油机上已得到普通应用,如德国戴姆勒-奔驰公司C系列轿车、意大利Alfa Remeo156轿车、德国大众的奥迪3.3L型V8涡轮增压柴油机、美国通用公司与日本五十铃公司合资生产的Duramax6600柴油机及美国康明斯公司的ISBe3.9L和5.9L全电控柴油机等。

德尔福与西门子分别在1998年和2000年推出轿车MultecDCR1400共轨系统,采用径向柱塞转子式供油泵,德尔福公司的喷油器电磁阀设计在喷油器内,使得喷油器体积更小巧;西门子喷油器采用压电执行器,响应时间更短;而日本电装公司在1991年研究开发出的ECD-U2第一代产品,并于1995年匹配Hino的J08C柴油机、五十铃的6HK1柴油机,经过多年的改进与完善,最新压电式(piezo)共轨系统产品已用于轿车的ECD-U2P系统,压电执行器代替了电磁阀,得到了更加精确的喷射控制。没有了回油管,在结构上更简单。压力从200~2000bar弹性调节。最小喷射量可控制在0.5mm3,减小了烟度和NO X的排放。

汽车发动机的发展史

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

国内柴油发动机行业分析报告

柴油发动机行业分析 1国内柴油机行业情况 (2) 1.1行业概述 (2) 1.2主要生产企业情况 (2) 1.3市场竞争形势 (5) 2行业分析 (6) 2.1行业特点分析 (6) 2.2行业发展方向 (8) 3玉柴竞争策略 (9) 3.1加大产品的科技含量缩短与世界先进产品的质量差距 (9) 3.2加大新产品的研发和覆盖范围以缩短与市场需求多样性的差距,来满足市场。 (9) 3.3加强网络建设 (10)

柴油发动机行业分析 1国内柴油机行业情况 1.1行业概述 柴油机是我国机械行业的一个十分重要的行业,它已经成为汽车、农业机械、工程机械、船舶、内燃机车、地质和石油钻机、军用、通用设备、移动和备用电站等装备的主要配套动力,柴油机是目前产业化应用的各种动力机械中热效率最高、能量利用率最好、最节能的机型。柴油机行业的发展对我国工业、农业、交通运输和国防建设以及人民生活都有十分重大的影响。 根据柴油机功率大小以及应用范围,我们把柴油机分为农机用柴油机、车用柴油机以及船用、地质石油用发动机。作为一种新型的动力,车用柴油机的发展越来越受到重视,成为柴油机行业增长速度最快的行业,也是我国大力发展的一个行业。车用柴油发动机市场按其配套车型可分为货车柴油机发动机市场和客车用柴油发动机市场两大类,当前柴油发动机企业重点角逐的市场是轻型载货车柴油机市场和客车柴油机市场。 1.2主要生产企业情况 1.2.1东风汽车公司 目前东风公司下属5个柴油机生产厂,分别是东风汽车股份公司柴油发动机厂、东风康明斯柴油发动机公司、东风朝阳柴油发动机公司、东风南充发动机公司以及东风汽车公司发动机厂(在东风载重车公司内)。

柴油发动机行业分析精编

柴油发动机行业分析精 编 Document number:WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986

柴油发动机行业分析 柴油发动机行业分析 1 国内柴油机行业情况 行业概述 主要生产企业情况 市场竞争形势 2 行业分析 行业特点分析 行业发展方向 3 玉柴竞争策略 加大产品的科技含量缩短与世界先进产品的质量差距加大新产品的研发和覆盖范围以缩短与市场需求多样性的差距,来满足市场。 加强网络建设

柴油发动机行业分析 1 国内柴油机行业情况 行业概述 柴油机是我国机械行业的一个十分重要的行业,它已经成为汽车、农业机械、工程机械、船舶、内燃机车、地质和石油钻机、军用、通用设备、移动和备用电站等装备的主要配套动力,柴油机是目前产业化应用的各种动力机械中热效率最高、能量利用率最好、最节能的机型。柴油机行业的发展对我国工业、农业、交通运输和国防建设以及人民生活都有十分重大的影响。 根据柴油机功率大小以及应用范围,我们把柴油机分为农机用柴油机、车用柴油机以及船用、地质石油用发动机。作为一种新型的动力,车用柴油机的发展越来越受到重视,成为柴油机行业增长速度最快的行业,也是我国大力发展的一个行业。车用柴油发动机市场按其配套车型可分为货车柴油机发动机市场和客车用柴油发动机市场两大类,当前柴油发动机企业重点角逐的市场是轻型载货车柴油机市场和客车柴油机市场。

主要生产企业情况 1.2.1 东风汽车公司 目前东风公司下属5个柴油机生产厂,分别是东风汽车股份公司柴油发动机厂、东风康明斯柴油发动机公司、东风朝阳柴油发动机公司、东风南充发动机公司以及东风汽车公司发动机厂(在东风载重车公司内)。 东风汽车股份公司柴油发动机厂和东风康明斯柴油发动机公司主要生产康明斯 B、C系列发动机,产品功率覆盖 77kW~22lkW,主要供应轻型车、大中型客车、重型载重车等,产品排放达到欧I标准,部分产品达到欧Ⅱ标准。目前具备康明斯B系列10万台、康明斯C系列万台的生产能力。随着公司的控股公司与日本日产公司完成全面合资,公司在东风公司以及日产公司两大巨头的帮助下开始新了新的征程。公司除了继续生产整合康明斯系列发动机以外,很有可能与日产公司合作生产新的大功率发动机,因此,这两家公司的发展前景看好。 东风朝阳柴油发动机公司主要产品为朝阳牌4102、4105、6102、6105 、6102BZQ(增压)型车用高速柴油机,功率覆盖面49. 3-202KW,可为吨货车、客车及工程机械配套系列产品,功率覆盖7lkW~120kW。主要供应轻型车以及中型客车等,产品排放达到欧I标准,部分产品达到欧Ⅱ标准。

(行业分析)柴油发动机行业分析

柴油发动机行业分析 柴油发动机行业分析 1 国内柴油机行业情况 1.1 行业概述 1.2 主要生产企业情况 1.3 市场竞争形势 2 行业分析 2.1 行业特点分析 2.2 行业发展方向 3 玉柴竞争策略 3.1 加大产品的科技含量缩短与世界先进产品的质量差 距 3.2 加大新产品的研发和覆盖范围以缩短与市场需求多样性的差距,来满足市场。 3.3 加强网络建设 柴油发动机行业分析 1 国内柴油机行业情况 1.1 行业概述 柴油机是我国机械行业的一个十分重要的行业,它已经成为汽车、农业机械、工程机械、船舶、内燃机车、地质和石油钻机、军用、通用设备、移动和备用电站等装备的主要配套动力,柴油机是目前产业化应用的各种动力机械中热效率最高、能量利用率最好、最节能的机型。柴油机行业的发展对我国工业、农业、交通运输和国防建设以及人民生活都有十分重大的影响。 根据柴油机功率大小以及应用范围,我们把柴油机分为农机用柴油机、车用柴油机以及船用、地质石油用发动机。作为一种新型的动力,车用柴油机的发展越来越受到重视,成为柴油机行业增长速度最快的行业,也是我国大力发展的一个行业。车用柴油发动机市场按其配套车型可分为货车柴油机发动机市场和客车用柴油发动机市场两大类,当前柴油发动机企业重点角逐的市场是轻型载货车柴油机市场和客车柴油机市场。 1.2 主要生产企业情况 1.2.1 东风汽车公司

目前东风公司下属5个柴油机生产厂,分别是东风汽车股份公司柴油发动机厂、东风康明斯柴油发动机公司、东风朝阳柴油发动机公司、东风南充发动机公司以及东风汽车公司发动机厂(在东风载重车公司内)。 东风汽车股份公司柴油发动机厂和东风康明斯柴油发动机公司主要生产康明斯B、C系列发动机,产品功率覆盖77kW~22lkW,主要供应轻型车、大中型客车、重型载重车等,产品排放达到欧I标准,部分产品达到欧Ⅱ标准。目前具备康明斯B系列10万台、康明斯C系列2.5万台的生产能力。随着公司的控股公司与日本日产公司完成全面合资,公司在东风公司以及日产公司两大巨头的帮助下开始新了新的征程。公司除了继续生产整合康明斯系列发动机以外,很有可能与日产公司合作生产新的大功率发动机,因此,这两家公司的发展前景看好。 东风朝阳柴油发动机公司主要产品为朝阳牌4102、4105、6102、6105 、6102BZQ (增压)型车用高速柴油机,功率覆盖面49. 3-202KW,可为2.5-15吨货车、客车及工程机械配套系列产品,功率覆盖7lkW~120kW。主要供应轻型车以及中型客车等,产品排放达到欧I标准,部分产品达到欧Ⅱ标准。 东风南充发动机公司主要生产102、105系列产品,功率覆盖66.2kW一107kW,产品主要供应轻型车和中型客车,按照东风公司建设CNG 发动机研发中心的要求,公司现在正在积极研制发展CNG双燃料或天然气单燃料发动机。 东风汽车公司发动机厂主要生产EQD6102、EQ6105DD、EQ4105D型柴油机,功率覆盖65kW~107kW,主要为轻型车、中型车以及客车配套,目前具备20 万台的生产能力。产品排放达到欧I标准,部分产品达到欧Ⅱ标准。 1.2.2 一汽集团 一汽集团生产发动机的公司主要有两个,分别是一汽大连柴油机厂和一汽无锡柴油机厂。 一汽无锡柴油机厂成立于1943年,具有年产10万台柴油机和单班年产5000辆改装车的生产能力,是中国第一汽车集团公司在华东地区车用柴油机的研制、开发和生产基地。主要产品为六缸机系列、四缸机系列车用高速柴油机,300 系列发电、船用中速柴油机和各类解放牌专用汽车。主导产品110系列年产销量超过50000台,变型品种100多个,全部达到了欧I排放标准,功率覆盖范围81—198kW 马力,可用于汽车、工程机械、农用机械配套。 一汽大连柴油机厂始建于1951年,是我国最早研制、生产农用、车用柴油机的厂家之一,主导产品有CA4D32、CA6110、CA6113等轻、中、重二大系列,功率覆盖62—220kW(85—300马力),是各类载货汽车、客车、中巴、工程机械动力。年生产能力10万台,全部达到了欧n排放标准。 1.2.3 云内动力 公司主要生产100系列发动机,功率覆盖23.5—87kW,主要为农用车和轻型车配套使用。产:晶排放满足国家现行标准要求,据向公司了解,产:品线经过改诰以后能够达到欧I排放要求。公司兼并的成都云内动力厂主要生产490、493、495系列发动机,功率覆盖45.6~61kW,产品也主要为农川车和轻型车配套。公司兼并成内以后,成为国内最大的多缸小缸径柴油机生产厂。 公司不断开发新产品以满足农用车以及轻型车的发展需要,并且取得了较好的成绩,主营业务收入和利润逐年上升。对成都云内的收购完成以后,虽然造成了毛利率和利润率的下降,但是,随着整合的完成,公司不仅拓宽了产品线,还增加厂产能,达到了双赢的目的。公司最新研制的5100 发动机能够满足3—3.75吨级的载重车、30座左右客车以及农用车、农业机械

内燃机发展简史

·1· 第1章 绪论 教学提示:绪论主要使学生概括地认识内燃机。 教学要求:本章主要了解常见的动力装置种类、内燃机的发展简史和应用领域。 1.1 热机 当今,机械设备运行的动力绝大多数来源于热机,热机全称热力发动机,是将热源的部分热能转化为机械能的机器。热源可以是烧煤的蒸汽炉,汽车发动机的燃烧室,也可以是太阳能的蒸汽炉,地热和核反应堆。 根据燃烧器位置的不同,热机分为内燃机和外燃机两类: (1)外燃机是燃料在发动机外部燃烧产生热,热能通过工质带入机内,再转变为机械能,如蒸汽机和汽轮机等,蒸汽机已淘汰,汽轮机用于火电厂与核电站驱动发电机; (2)内燃机是燃料在发动机内部燃烧,工质被加热并膨胀作功,热能转变为机械能,它是移动机械和小型电站的最主要动力。广义上的内燃机包括往复活塞式内燃机、旋转活塞式发动机、自由活塞式发动机和旋转叶轮式的燃气轮机、喷气式发动机等,但通常所说的内燃机是指往复活塞式内燃机,又以其中的汽油机、柴油机应用最为广泛,其保有量大大超过了任何其它种类热机,本书主要介绍汽油机、柴油机的构造。 与其它热机相比,内燃机有如下优点:内燃机的工质在循环中的平均吸热温度高,热效率一般达到30-46%,是热机中效率最高的一种;功率覆盖0.59kW ~4×104kW ,转速范围90r/min ~10000r/min ,故适用范围宽广;结构紧凑,比重量(内燃机重量与其标定功率的 (a )蒸汽机 (b)蒸汽轮机 锅炉(外热源) 飞轮 滑动阀 汽缸 活塞 水 蒸汽 A B 图1.1 外燃机

·2· ·2· 比值)较小,便于移动;起动迅速,操作简便,机动性强;运行维护比较简便。 但也存在缺点:对燃料要求高,主要燃用汽油或轻柴油,且品质要求高,不能直接燃用劣质燃料和固体燃料;由于间歇换气以及制造上的困难,单机功率的提高受到限制;低速运转时输出转矩较小,往往不能适应被带负荷的转矩特性;不能反转,故在许多场合下需设置离合器和变速机构;一般热力发动机都存在 “公害”,而内燃机的噪声和排气中的有害成分对环境污染尤其突出。 另外,相对于热机中燃料的燃烧,燃料还可直接转换为电能,即燃料电池,再用电动机驱动机械运转,这种方式高效、无污染,但成本很高。 1.2 内燃机发展简史 人类先是利用人力、蓄力、风车、水车等自然力,18世纪后热力发动机才逐步得到大规模工业应用。 1673年,荷兰的惠更斯设计出如图1.3所示的内燃机草图,少量的火药在气缸里燃烧,图1.2 内燃机 (b)三角转子发动机 (a )柴油机 (c)燃气轮机 燃烧室 (d) 喷气式发动机

柴油机的发展

国内外柴油机技术的现状与发展 日期: 2005-10-9 来源: 1882 年德国人狄赛尔( Rudolf Diesel )提出了柴油机工作原理, 1896 年制成了第 一台四冲程柴油机。一百多年来,柴油机技术得以全面的发展, 应用领域起来越广泛。 大量研究成果表明,柴油机是目前被产业化应用的各种动力机械中热效率最高、 能量利 用率最好、最节能的机型。 装备了最先进技术的柴油机, 升功率可达到30 — 50kWh/L ,扭 矩储备系数可达到 0.35以上,最低燃油耗可达到 198g/kWh ,标定功率油耗可达到 204g/kWh ; 柴油机被广泛应用于船舶动力、发电、灌溉、车辆动力等广阔的领域,尤其 在车用动力方面的优势最为明显, 全球车用动力 "柴油化 "趋势业已形成。在美国、日本 以及欧洲 100%的重型汽车使用柴油机为动力。 在欧洲, 90%的商用车及 33%的轿车为柴 油车。在美国, 90%的商用车为柴油车。在日本, 38%的商用车为柴油车, 9.2% 的轿车为 柴油车。据专家预测,在今后 20 年,甚至更长的时间内柴油机将成为世界车用动力的主 流。 世界汽车工业发达国家政府对柴油机发展也给予了高度重视,从税收、燃料供应等 方面采取措施促进柴油机的普及与发展。 、国外柴油机技术的现状与发展 现代的调整高性能柴油机由于热效率比汽油机高、污染物排放比汽油机少, 作为汽 车动力应用日益广泛。西欧国家不但载货汽车和客车使用柴油发动机, 而且轿车采用柴 油机的比例也相当大。最近, 美国联邦政府能源部和以美国三大汽车公司为代表的美国 汽车研究所理事会正在开发新一代经济型轿车同样将柴油机作为动力配置。 经过多年的 研究、大量新技术的应用,柴油机最大的问题烟度和噪声取得重大突破,达到了汽油机 的水平。 下面是国外柴油机应用的一些先进技术: 一)共轨与四气门技术 国外柴油机目前一般采用共轨新技术、 四气门技术和涡轮增压中冷技术相结合, 发动机在性能和排放限值方面取得较好的成效,能满足欧 3 排放限值法规的要求。 四气门结构(二进气二排气)不仅可以提高充气效率,更由于喷油嘴可以居中布 置, 使多孔油束均匀分布,可为燃油和空气的良好混合创造条件;同时, 上将进气道设 计成两个独立的具有为同形状的结构,以实现可变涡流。 配合,可大大提高混合气的形 成质量(品质),有效降低碳烟颗粒、 提高热效率。 二)高压喷射和电控喷射技术 高压喷射和电控喷射技术是目前国外降低柴油机排放的重要措施之一, 电控喷射技术的有 效采用,可使燃油充分雾化,各缸的燃油和空气混合达到最佳, 降低排放,提高整机(车)性 能。 可以在四气门缸盖 这些因素的协调 HC 和 NOX 排放并 高压喷射和 从而

柴油发动机行业分析DOC10P

柴油发动机行业分析DOC10P 1国内柴油机行业情形 (2) 1.1行业概述 (2) 1.2要紧生产企业情形 (2) 1.3市场竞争形势 (5) 2行业分析 (6) 2.1行业特点分析 (6) 2.2行业进展方向 (7) 3玉柴竞争策略 (9) 3.1加大产品的科技含量缩短与世界先进产品的质量差距 (9) 3.2加大新产品的研发和覆盖范畴以缩短与市场需求多样性的差距,来满足市场。 (9) 3.3加强网络建设 (10) 柴油发动机行业分析

1国内柴油机行业情形 1.1 行业概述 柴油机是我国机械行业的一个十分重要的行业,它差不多成为汽车、农业机械、工程机械、船舶、内燃机车、地质和石油钻机、军用、通用设备、移动和备用电站等装备的要紧配套动力,柴油机是目前产业化应用的各种动力机械中热效率最高、能量利用率最好、最节能的机型。柴油机行业的进展对我国工业、农业、交通运输和国防建设以及人民生活都有十分重大的阻碍。 依照柴油机功率大小以及应用范畴,我们把柴油机分为农机用柴油机、车用柴油机以及船用、地质石油用发动机。作为一种新型的动力,车用柴油机的进展越来越受到重视,成为柴油机行业增长速度最快的行业,也是我国大力进展的一个行业。车用柴油发动机市场按其配套车型可分为货车柴油机发动机市场和客车用柴油发动机市场两大类,当前柴油发动机企业重点角逐的市场是轻型载货车柴油机市场和客车柴油机市场。 1.2 要紧生产企业情形 1.2.1东风汽车公司 目前东风公司下属5个柴油机生产厂,分别是东风汽车股份公司柴油发动机厂、东风康明斯柴油发动机公司、东风朝阳柴油发动机公司、东风南充发动机公司以及东风汽车公司发动机厂(在东风载重车公司内)。 东风汽车股份公司柴油发动机厂和东风康明斯柴油发动机公司要紧生产康明斯B、C系列发动机,产品功率覆盖77kW~22lkW,要紧供应轻型车、大中型客车、重型载重车等,产品排放达到欧I标准,部分产品达到欧Ⅱ标准。目前具备康明斯B系列10万台、康明斯C系列2.5万台的生产能力。随着公司的控股公司与日本日产公司完成全面合资,公司在东风公司以及日产公司两大巨头的关心下开始新了新的征程。公司除了连续生产整合康明斯系列发动机以外,专门有可能与日产公司合作生产新的大功率发动机,因此,这两家公司的进展前景看好。

柴油机的发展历程及其未来趋势

柴油机的发展历程 班级: 学号: 姓名:

发展历程: 1860年,法国发明家莱诺制成了第一台实用内燃机(单缸、二冲程、无压缩和电点火的煤气机,输出功率为0.74—1.47KW,转速为100r/min,热效率为4%)。 1862年法国工程师德罗沙认识到,要想尽可能提高内燃机的热效率,就必须使单位气缸容积的冷却面积尽量减小,膨胀时活塞的速率尽量快,膨胀的范围(冲程)尽量长。在此基础上,他在提出了著名的等容燃烧四冲程循环:进气、压缩、燃烧和膨胀、排气。 1876年,德国人奥托制成了第一台四冲程往复活塞式内燃机(单缸、卧式、以煤气为燃料、功率大约为2.21KW、180r/min)。在这部发动机上,奥托增加了飞轮,使运转平稳,把进气道加长,又改进了气缸盖,使混合气充分形成。这是一部非常成功的发动机,奥托把三个关键的技术思想:内燃、压缩燃气、四冲程融为一体,使这种内燃机具有效率高、体积小、质量轻和功率大等一系列优点。在1878年巴黎万国博览会上,被誉为“瓦特以来动力机方面最大的成就”。等容燃烧四冲程循环由奥托实现,也被称为奥托循环。 煤气机虽然比蒸汽机具有很大的优越性,但在社会化大生产情况下,仍不能满足交通运输业所要求的高速、轻便等性能。因为它以煤气为燃料,需要庞大的煤气发生炉和管道系统。而且煤气的热值低(约1.75×107~2.09×107J/m3),故煤气机转速慢,比功率小。到19世纪下半叶,随着石油工业的兴起,用石油产品取代煤气作燃料已成为必然趋势。 1883年,戴姆勒和迈巴赫制成了第一台四冲程往复式汽油机,此发动机上安装了迈巴赫设计的化油器,还用白炽灯管解决了点火问题。以前内燃机的转速都不超过200r/min,而戴姆勒的汽油机转速一跃为800—1000r/min。它的特点是功率大,质量轻、体积小、转速快和效率高,特别适用于交通工具。与此同时,本茨研制成功了现在仍在使用的点火装置和水冷式冷却器。 柴油机几乎是与汽油机同时发展起来的,它们具有许多相同点。所以柴油机的发展也与汽油机有许多相似之处,可以说在整个内燃机的发展史上,它们是相互推动的。 德国狄塞尔博士于1892年获得压缩点火压缩机的技术专利,1897年制成了第一台压缩点火的“狄塞尔”内燃机,即柴油机,从此揭开了柴油机发展的新篇章。 1976年,德国大众首先在高尔夫轿车上采用柴油发动机; 1989年,德国大众高尔夫柴油车获得“低排放车”的称号; 1990年,德国大众首次推出增压、直喷柴油机,德国大众在柴油动力技术的开发和应用上一直走在世界的前沿; 1993年,开发出四缸涡轮增压直喷柴油发动机(TDI); 1995年,开发出自然吸气式直喷(SDI)柴油发动机; 1995年,开发出变截面涡轮增压器; 1998年,开发出泵喷嘴技术; 1999年,开发出3升路波轿车柴油动力是未来的主流技术。未来的柴油动力将创造一个光辉灿烂的新经济时代,德国大众一升轿车的出世令整个世界震惊,这种柴油概念轿车的百公里油耗实现了创记录的0。99升----世界上最省油的轿车。发动机采用铝制自然吸气式单缸柴油机,采用了先进的高压直接喷射技术,排量为0。3升;

汽车发动机发展史

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。

柴油发动机行业分析

柴油发动机行业分析柴油发动机行业分析 1 国内柴油机行业情况 1.1 行业概述 1.2 主要生产企业情况 1.3 市场竞争形势 2 行业分析 2.1 行业特点分析 2.2 行业发展方向 3 玉柴竞争策略 3.1 加大产品的科技含量缩短与世界先进产品的质量差距 3.2 加大新产品的研发和覆盖范围以缩短与市场需求多样性的差距,来满足市场。 3.3 加强网络建设 柴油发动机行业分析 1 国内柴油机行业情况 1.1 行业概述 柴油机是我国机械行业的一个十分重要的行业,它已经成为汽车、农业机械、工程机械、船舶、内燃机车、地质和石油钻机、军用、通用设备、移动和备用电站等装备的主要配套动力,柴油机是目前产业化应用的各种动力机械中热效率最高、能量利用率最好、最节能的机型。柴油机行业的发展对我国工业、农业、交通运输和国防建设以及人民生活都有十分重大的影响。 根据柴油机功率大小以及应用范围,我们把柴油机分为农机用柴油机、车用柴油机以及船用、地质石油用发动机。作为一种新型的动力,车用柴油机的发展越来越受到重视,成为柴油机行业增长速度最快的行业,也是我国大力发展的一个行业。车用柴油发动机市场按其配套车型可分为货车柴油机发动机市场和客车用柴油发动机市场两大类,当前柴油发动机企业重点角逐的市场是轻型载货车柴油机市场和客车柴油机市场。 1.2 主要生产企业情况 1.2.16160A ksetu 2007-2-15 16:03 2 行业分析 2.1 行业特点分析 2.1.112升以上的大功率柴油机车必须需依赖进口。而当前大排量柴油机增长非常迅速。 在国外12升、排放达欧I和欧II标准的柴油车已成为主流产品。在美国使用最多的就是300马力~600马力的产品中已普遍使用电控技术。西欧重型车的发动机,300马力成为起点功率,一般有4-5

中国机械发展史

班级:粉体二班姓名:巩朝义学好:1003012020 中国机械发展史 摘要:我国是一个拥有5000年悠久历史的文明机械的使用随着国家的不断发展而不断地被完善,从远古时期的石器时代到现在的高科技机械设施,使我们的生活发生了翻天覆地的变化。并且在未来的岁月了机械还会不断的进步,不断的帮助着我们,让我们拭目以待。关键字:机械发展过去现在未来复兴发展史 正文::中国是世界上机械发展最早的国家之一。中国的机械工程技术不但历史悠久,而且成就十分辉煌,不仅对中国的物质文化和社会经济的发展起到了重要的促进作用,而且对世界技术文明的进步做出了重大贡献。据世界考古家发现,公元前7000年,在巴勒斯坦地区犹太人建立杰里科城,城市文明首次出现在地球上,最找的机械———车轮或许是此时诞生的。车轮是人类重要的发明之一,正是由于车轮的诞生,才是车成为人类重要的交通工具。而最早的车轮是用来制陶的。当人类进入青铜器时代,机械得到了很大的发展,也开始变得更加实用,当今世界七大奇迹之一,埃及的金字塔,便是从进入青铜器时代的埃及巴达里人发明的搬运重物的工具慢慢建立起来的。公元前3500年,古巴比伦的苏美尔诞生了带轮的车,是在橇板下面装上轮子而成。 公元前3000年,美索不达米亚人和埃及人开始普及青铜器,青铜农具及用来修造金字塔的青铜工具(比如:凿子)在此时已广泛使用。公元前2800年,中国中原地区出现原始耕地工具——耒耜(木制)。

公元前2800年,青铜器制作技术传入我国周边,西域的游牧民族(现中国甘肃东乡马家窑文化遗址)出现锡青铜铸成的铜刀。公元前2500年,欧亚之间地区就曾使用两轮和四轮的木质马车.埃及古代墓葬中曾发现公元前1500年前后的两轮战车。 公元前2500年,伊拉克和埃及用失蜡法铸造青铜金属饰物。 公元前2400年,埃及出现腕尺、青铜手术刀,滑轮等机械设备。 中国机械发展的第一个时期,石器的使用标志着这一时期的开始。这是一个十分漫长的时期,经历了三个发展阶段。第一个阶段相当于旧石器时代。这一阶段的工具主要用石料和木料制作,同时也有一些骨制工具。在工艺方面以石器打制工艺为主,主要是经过敲击和初步修整使石块成石器。这一阶段后期出现了磨制的石器,使工具的形状趋于合理。当时的石器工具的种类有砍砸器、刮削器、石锤、尖状器、石球、石矛和石镞等,这时出现的其他材料的工具有木捧和磨制的骨针等。弓箭的出现表明这时的机械技术已有了一定的水平。第二个阶段相当于新石器时代。这一阶段在石器制造方面以磨制工艺为主,同时对石器的制造有了一套完整的工艺过程。对石器的选择、切割、磨制和钻孔等都有了一定的要求。这一阶段出现了大量的生产工具、如锛、斧、铲、凿、磨盘、磨棒、杵臼、钻、网坠、纺轮、犁、刀、锄、耘田器等。工具的种类不但有所增加,而且出现了不少专用工具。这时还出现了原始纺织机、制陶转轮等较复杂的机械,反映了这一阶段机械的发展水平有了显著的提高。第三个阶段大约从新石器时代末期到西周时期。

船舶柴油机发展趋势

【摘要】从船用柴油机的市场、产品、技术等方面介绍了柴油机的现状及发展动向。论述当前国外气缸直径160 mm以上,单机功率大于1000 kW的大功率低速、中速、高速柴油机的总体技术水平、技术发展概况,特别是在提高可靠性、改善其低工况特性、降低其排放和智能柴油机等方面进行阐述,并预测今后的发展趋势。 0 引言 柴油机因其功率范围大、效率高、能耗低、使用维修方便而优于蒸汽机、燃气轮机等,在民用船舶和中小型舰艇推进装置中确立了主导地位。船用柴油机的整体结构及其零部件结构不断改进,特别是电子技术、自动控制技术在柴油机上的应用,使其各项技术指标不断创新,市场上已有一批性能好、油耗低、功率范围大、废气排放符合法定标准、可靠性高的产品。 柴油机相对汽油机的最大优点在于高压缩比。这使最大功率、热效率提高,油耗降低;发动机坚固、耐用,寿命变长。但柴油机缺点在于比功率低于汽油机,对空气利用率低,摩擦损失大。 1 低速柴油机 低速柴油机由于性能优良、可靠性好、使用维护方便、能燃用劣质燃油等优点,已成为大型油船、大型干散货船、大型集装箱船的主要动力。最新型低速柴油机在许多方面趋于一致。即结构方面,采用非冷却式喷油器、可变喷油定时油泵、长尺寸连杆、液压驱动式排气门、单气门直流扫气、定压增压、高效涡轮增压器;性能方面,平均有效压力不断提高,增加活塞平均速度,改进零部件结构,增加强度,保

持原有的低燃油消耗水平,使单缸功率不断增大,使用寿命延长。电子液压控制系统取代传统的机械式的凸轮驱动机构,简化柴油机设计,降低成本,优化运行控制。近年来,其爆发压力从8 MPa上升到16 MPa,燃油消耗率从208g/(kw·h)降至155g/(kw·h)左右。 目前世界船用低速柴油机市场仍被MAN B&W、Wartsila-New Sulzer 和日本三菱重工三大公司垄断,以生产总功率来说,分别约占57%、33%和10%。 MAN B&W公司通过提高气缸平均有效压力和活塞平均速度来提高单缸功率。为使MC系列柴油机的NOx排放量降低,采用提高压缩比和可导致平稳燃烧的喷射系统等措施。 为了在减少NOx排放时不影响燃油消耗率,在设计时应考虑采用增加喷射压力、压缩比、燃烧压力、增压器效率等措施。MAN B&W 6L60MC 型柴油机是世界上第一台正式投入使用的“智能化”主机,其燃油喷射和排气阀控制均通过电子计算机完成,达到了低油耗、NOx低排放的目标。 Wartsila-New Sulzer公司通过重组后,在开发、设计和制造能力方面骤然大增。RTA系列低速柴油机为该公司20世纪80年代开发,至今近20年来该公司通过提高平均有效压力、增加活塞平均速度,探索达到更大功率的可能性。 通过增大行程/缸径比,探索提高推进效率的方法;通过提高最大燃烧压力和可变燃油正时、排气正时,挖掘柴油机热效率潜力;采用新材料,改进零部件的设计,随负荷控制气缸冷却水和气缸润滑油,以

柴油发动机行业分析

柴油发动机行业分析公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

柴油发动机行业分析 柴油发动机行业分析 1? ? ? ? 国内柴油机行业情况? ? ? ? 1.1? ? ? ? 行业概述? ? ? ? 1.2? ? ? ? 主要生产企业情况? ? ? ? 1.3? ? ? ? 市场竞争形势? ? ? ? 2? ? ? ? 行业分析? ? ? ? 2.1? ? ? ? 行业特点分析? ? ? ? 2.2? ? ? ? 行业发展方向? ? ? ? 3? ? ? ? 玉柴竞争策略? ? ? ? 3.1? ? ? ? 加大产品的科技含量缩短与世界先进产品的质量差距? ? ? ? 3.2? ? ? ? 加大新产品的研发和覆盖范围以缩短与市场需求多样性的差距,来满足市场。? ? ? ? 3.3? ? ? ? 加强网络建设? ? ? ?

柴油发动机行业分析 1? ? ? ? 国内柴油机行业情况 1.1? ? ? ? 行业概述 柴油机是我国机械行业的一个十分重要的行业,它已经成为汽车、农业机械、工程机械、船舶、内燃机车、地质和石油钻机、军用、通用设备、移动和备用电站等装备的主要配套动力,柴油机是目前产业化应用的各种动力机械中热效率最高、能量利用率最好、最节能的机型。柴油机行业的发展对我国工业、农业、交通运输和国防建设以及人民生活都有十分重大的影响。 根据柴油机功率大小以及应用范围,我们把柴油机分为农机用柴油机、车用柴油机以及船用、地质石油用发动机。作为一种新型的动力,车用柴油机的发展越来越受到重视,成为柴油机行业增长速度最快的行业,也是我国大力发展的一个行业。车用柴油发动机市场按其配套车型可分为货车柴油机发动机市场和客车用柴油发动机市场两大类,当前柴油发动机企业重点角逐的市场是轻型载货车柴油机市场和客车柴油机市场。 1.2? ? ? ? 主要生产企业情况 1.2.16160A ksetu 2007-2-15 16:03

发动机发展史

发动机发展史 【摘要】:发动机(Engine),又称为引擎,是一种能够把一种形式的能转化为另一种更有用的能的机器,通常是把化学能转化为机械能。(把电能转化为机器能的称谓电动机)有时它既适用于动力发生装置,也可指包括动力装置的整个机器,比如汽油发动机,航空发动机。发动机最早诞生在英国,所以,发动机的概念也源于英语,它的本义是指那种“产生动力的机械装置”。汽车自诞生以来,作为最核心的“心脏”--发动机也在不断的进步,下面就带大家来回顾一下发动机的历史,“知史明鉴”,或许更能理解这一百多年来汽车技术所发生的巨大变革。 Engine, also known as the engine, is a kind of to tell a forms of energy into another more useful to machine, usually the chemical energy into mechanical energy. (the energy into machine can appellations motor) sometimes it applies both to power generator, can also refer to include power device of the whole machine, such as gasoline engine,aeroengine. Engine earliest was born in the United Kingdom, therefore, engine concept also come from English, it's original meaning is that "the mechanical device" producing power. Car since its birth, as the core of "heart" - the engine is also in constant progress. Here is to take you to review the history, "knowing engine Mingjian" history and maybe more can understand this hundred years automotive technical what happened huge transformation. 【关键字】:蒸汽机,冲程发动机,转子发动机,化油器,电喷发动机Steam engine,Stroke engines,The rotor engine,The carburetor,Efi engine 发动机是汽车的心脏,为汽车的行走提供动力,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,即将燃油的热能,通过在密封汽缸内燃烧气体膨胀时,推动活塞作功,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,发动机的发展经历了以下几个阶段: 一、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

柴油发电机组产业相关概述

第一章柴油发电机组产业相关概述 第一节柴油发电机组基础阐述 一、柴油发电机组装置特点 柴油发电机组与汽轮发电机组比较,有以下特点:①每单位出力的体积小,重量轻,系统简单,一般多为整体配套。因此,柴油机电站建设速度快。②柴油机发电的热效率较高,而且部分负荷或轻负荷时,每单位出力的燃料消耗量的变化不大。③柴油发电机组的起动、带负荷和停机时间都较短,它可以随时起动,更适于作应急电源。④柴油发电机组操作维修较汽轮发电机组简单、方便。但是,柴油发电机组也有一些缺点:①仅能使用液体燃料,燃料价格较贵,故电能成本较高。②柴油机磨损较大,寿命较短,检修比较频繁。运行稳定性和过负荷能力比蒸汽动力装置差。③运行中机组的振动和噪声大,工人操作条件较差。④发电机的磁极表面必须设有制动线圈,才能便于机组的起停。 二、柴油发电机组的工作原理 在柴油发电机组汽缸,经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合,在柴油发电机组活塞上行的挤压下,体积缩小,温度迅速升高,达到柴油的燃点。柴油被点燃,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行,称为“作功”。柴油发电机组各汽缸按一定顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转。这样柴油发电机就完成了一个工作循环。 随着一个又一个工作循环重复进行,柴油发电机组连续运转。柴油机的控制核心是通过控制喷油泵来调节和稳定转速,一般分为机械调速和电子调速。电子调速器采用双闭环控制,用转速传感器检测柴油机转速,把检测结果转换成比例的电信号,将之与给定的标准转速信号比较,得出偏差信号,再与柴油发电机组执行器的位置反馈信号相加,以合成后的信号作为执行器动作的输入信号,通过控制柴油发电机组喷油泵齿杆位置来调节供油量,从而达到调速稳速的目的。目前国外柴油机也引用了先进的发动机的“电喷”控制技术,在带载特性、节约燃油和环保排放以及降低噪音等方面性能卓越。发电机组的有功调节就是对柴油发电机转速的调节。 柴油发电机组是由燃机和同步发电机组合而成的,燃机的最大功率受零部件的机械负荷和热负荷的限制,称为额定功率,交流同步发电机的额定功率是指在额定转速下,长期连续运转时,输出的额定功率,通常把柴油机组输出额定功率与同步交流发电机输出的额定功率之间,称为匹配比。

柴油机电子控制系统的发展

目录 1前言......................................................................................................................... 2电子控制柴油机概述............................................................................................... 2.1何谓电喷柴油机 ............................................................................................ 2.2柴油机电子控制技术的发展状况 ................................................................ 2.3柴油机电子控制技术的目的及优点 ............................................................ 2.3.1柴油机电子控制技术的目的.............................................................. 2.3.2柴油机电子控制技术的优点.............................................................. 2.4柴油机电控技术的特点 ................................................................................ 2.4.1柴油机是一种热效率比较高的动力机械.......................................... 2.4.2柴油机的喷射系统形式多样.............................................................. 2.5电控柴油喷射系统分类 ................................................................................ 2.5.1位置控制系统...................................................................................... 2.5.2时间控制方式...................................................................................... 2.5.3时间-压力控制方式.......................................................................... 2.5.4压力控制方式...................................................................................... 3电子控制柴油机技术介绍....................................................................................... 3.1单体泵技术 .................................................................................................... 3.1.1单体泵控制油路.................................................................................. 3.1.2单体泵系统的另一个优势.................................................................. 3.2泵喷嘴技术 .................................................................................................... 3.3高压共轨技术 ................................................................................................ 4柴油机电子控制技术的发展趋势........................................................................... 4.1高的喷射压力 ................................................................................................ 4.2独立的喷射压力控制 .................................................................................... 4.3改善柴油机燃油经济性 ................................................................................ 4.4独立的燃油喷射正时控制 ............................................................................ 4.5可变的预喷射控制能力 ................................................................................ 4.6最小油量的控制能力 .................................................................................... 4.7快速断油能力 ................................................................................................ 4.8降低驱动扭矩冲击载荷 ................................................................................ 5结论......................................................................................................................... 6参考文献................................................................................................................... 摘要 柴油机的发展水平一直是车辆发展水平的重要标志,随着国家对环保的重视和国际石油价格高涨,我国应对柴油机的发展引起足够重视。车用柴油机面临着日趋严格的排

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