知荐汽车动力变革中的内燃机发展趋势
浅述内燃机发展史及未来趋势
浅述内燃机发展史及未来趋势一、内燃机的发展历史内燃机的发展历史可以追溯到19世纪初，最早的内燃机是蒸汽机。
蒸汽机是利用燃煤或燃气来加热水，产生蒸汽来推动活塞来完成功，是工业革命的产物。
但是由于蒸汽机体积大、重量重且动力效率低，于是人们开始探索其他更加高效、轻巧的动力源。
1860年，法国工程师Etienne Lenoir成功制造出了第一台内燃机，他使用煤气作为燃料，借助火花点燃混合气体，使活塞往复运动，从而推动机器工作。
这标志着内燃机的诞生。
20世纪初，内燃机经历了燃油混合、点火系统、汽车增压等多项技术改革，内燃机动力的效率大大提高，同时机器的体积也越来越小，性能逐渐趋于完善。
此后，内燃机的发展主要体现在两个方面，一是性能更加精湛，能够满足各种工业和交通运输需求；二是环保性能大幅提高，减少对环境的污染。
二、内燃机的未来趋势内燃机在现代社会的作用举足轻重，但是随着环境污染和能源危机的日益严重，内燃机也面临着一些挑战。
内燃机的未来趋势主要有以下几个方向。
1. 高效节能：由于能源的有限性，未来内燃机将追求更高效的燃烧方式和更少的能源消耗。
例如采用先进的燃烧技术和材料技术，提高内燃机的燃烧效率，减少能源损耗。
2. 清洁环保：环保已经成为了当今社会最为重要的话题之一，内燃机在未来将更加注重环保和减少污染。
例如采用清洁燃料，减少排放物的产生，发展新技术如电动汽车、混合动力车等，以减少对环境的污染。
3. 智能化发展：未来内燃机将朝着智能化方向发展，结合人工智能、大数据和互联网技术，实现内燃机的智能化控制和管理。
通过智能化技术，内燃机的使用效率将得到大幅提高。
4. 多元化应用：除了传统的汽车和工业用途，未来内燃机还将拓展到更多的领域，如飞机、火箭、船舶等新能源车辆，为人类的生产生活带来更多便利。
内燃机的未来将以智能化、环保化和多元化为主要趋势，随着科技的不断进步，内燃机发展的道路必将更加广阔。
内燃机的未来发展趋势
内燃机的未来发展趋势
内燃机的未来发展趋势主要包括以下几个方面：
1. 燃料效率提升：为了减少能源消耗和排放物的产生，内燃机将朝着更高的燃料效率方向发展。
这包括提高热效率、减少摩擦损失和热损失，采用轻量化材料等。
2. 新能源混合应用：随着清洁能源的发展和应用，内燃机将逐渐与新能源技术，如电动汽车、氢能源等进行混合应用。
这就是我们常说的混合动力车。
3. 发动机控制系统智能化：借助先进的传感器和控制系统，内燃机将越来越智能化。
通过实时监测和调整参数，如燃烧过程、气门控制等，可以提高动力输出和燃料效率，减少排放物的产生。
4. 低碳燃料的应用：为了减少温室气体排放，内燃机将应用更多的低碳燃料，如生物燃料、合成燃料等。
这些新型燃料可以减少对有限资源的依赖，并降低对环境的影响。
5. 污染物排放控制：内燃机将继续改进排放控制技术，以满足严格的排放标准。
采用先进的催化剂、颗粒捕集器等装置可以有效减少有害气体和颗粒物的排放。
总的来说，内燃机的未来发展趋势是以提高燃料效率、减少排放物产生和适应新
技术的发展方向，以满足更严格的环境要求。
内燃机技术发展趋势与挑战分析
内燃机技术发展趋势与挑战分析内燃机技术是现代工业化社会中最重要的能源转换技术之一。
随着汽车、船舶、发电机组等内燃机设备在全球范围内得到广泛应用，内燃机技术也不断进行着创新和发展。
然而，内燃机技术在面临着新的挑战的同时，也正面临着前所未有的发展机遇。
本文将分析内燃机技术的发展趋势和挑战。
一、内燃机技术的发展趋势随着全球能源环境的不断变化和发展迅速的自动化、信息化和电动化技术的推广，内燃机技术产业在面临深刻变革的同时正面临着巨大机遇。
内燃机技术的发展趋势主要表现在以下几个方面：1. 高效节能高效节能是内燃机技术的重要发展方向。
目前，国际内燃机技术发展的主要趋势是朝向高效、节能、环保、低排放的方向发展。
开发和采用新型燃烧技术、优化设计、提高热效率和改善排放是主要手段。
同时，内燃机技术还将积极运用制造技术和材料的新进展，提高零部件制造精度和使用寿命，推广新型材料和新加工技术。
2. 电动化电动化是当前全球汽车行业的发展主流。
内燃机技术正面临着电动化的冲击。
在全球范围内，越来越多的国家和地区正在推广电动汽车和混合动力汽车。
随着电动技术的不断发展和完善，电动汽车的性能也将越来越接近和超越内燃机汽车。
因此，内燃机技术需要积极应对电动化的冲击，加快技术升级和转型升级步伐，开发和推广高效、通用、模块化的内燃机技术，促进内燃机技术与电动化技术的有机融合。
3. 全球化内燃机技术的另一个发展趋势是全球化。
目前，内燃机技术已经成为全球范围内最为重要的能源转换技术之一，各国和地区之间的内燃机技术产业交流和合作越来越频繁和深入。
随着国际经济一体化进程的不断加速，产业布局和经济利益的全球化将加快内燃机技术的全球化。
二、内燃机技术的挑战虽然内燃机技术在发展趋势方面呈现出较为明显的优势，但内燃机技术也面临着前所未有的挑战。
主要表现在以下几个方面：1. 巨大的环境压力近年来，环境问题日益成为全球人们关注的焦点。
排放控制和环境保护已经成为各国政府和社会的共同责任。
浅述内燃机发展史及未来趋势
浅述内燃机发展史及未来趋势内燃机是一种利用燃料燃烧产生能量驱动机械运转的热机。
它的发展历史可以追溯到19世纪末。
下面将对内燃机的发展历史及未来趋势进行浅述。
内燃机的最早起源可以追溯到1860年代，当时的工程师皮卡·詹杜回提出了一种利用液体燃料和电火花点火的燃气发动机。
他的设计成为了现代汽车发动机的基础，但由于技术限制和燃料质量不稳定的问题，这种设计并没有得到广泛应用。
1876年，德国工程师尼科拉斯·奥托发明了第一台真正实用的内燃机，这成为了现代内燃机的基础。
奥托的发动机使用了压缩燃油混合气体，然后通过电火花点火引爆燃料。
这种设计显著提高了燃料的燃烧效率和功率，广泛应用于汽车和其他机械装置中。
随着内燃机技术的不断进步，汽车工业迅速发展起来。
内燃机的概念得到了不断的改进和优化，出现了多缸发动机、涡轮增压器、燃料喷射系统等新技术。
这些技术的引入使内燃机更加高效和可靠。
随着环保和能源问题的日益突出，内燃机也面临着新的挑战。
尽管内燃机经过多年的发展已经取得了很大的进步，但它们仍然存在一些不足之处。
内燃机燃烧的燃料会产生大量的尾气排放物，对环境造成污染。
内燃机对石油等有限资源的依赖性非常高，在能源短缺的情况下，内燃机的可持续性成为了一个问题。
未来内燃机的发展趋势是朝着更加环保和高效的方向发展。
为了减少排放和提高燃烧效率，研发人员正在致力于开发更先进的燃料喷射系统、涡轮增压技术以及电动助力系统等。
使用可再生能源如氢和生物燃料来替代传统的石油燃料也是一个重要的发展方向。
未来内燃机还可能会与其他技术相结合，例如电力系统、混合动力技术和燃料电池等。
这些技术可以使内燃机更加高效和环保，同时降低对传统石油燃料的依赖。
内燃机的发展历经了数十年的演变和创新。
在未来，内燃机将继续朝着更加环保、高效和可持续的方向发展，以适应社会的需求和资源的限制。
随着技术的进一步进步，内燃机将继续为人们提供强大的动力，并为社会经济的发展做出巨大贡献。
浅述内燃机发展史及未来趋势
浅述内燃机发展史及未来趋势内燃机是现代社会中最重要的动力来源之一，它广泛应用于汽车、飞机、船舶和工业设备等领域。
随着工业、交通和能源需求的不断增长，内燃机的发展历史及未来趋势备受关注。
内燃机的发展历史可以追溯到19世纪，当时蒸汽机是主要的动力来源。
蒸汽机存在一些缺点，如功率密度低、启动时间长、操作复杂等。
人们开始寻求一种更高效、更便捷的动力来源，从而催生了内燃机的发展。
内燃机的发展经历了多个阶段。
最早的内燃机是由德国工程师尼古劳斯·奥托于1876年发明的。
该发明被认为是现代内燃机的开端，奠定了内燃机技术的基础。
随后，法国工程师居尔·奥梅尔开发出了第一个四冲程发动机，这一技术突破使内燃机的效率大幅提高，从而更广泛地应用于汽车和其他领域。
20世纪初，内燃机技术经历了快速发展。
汽车工业的兴起推动了内燃机技术的进步，逐渐取代了蒸汽机成为主要的动力来源。
在第一次世界大战期间，内燃机的应用得到了进一步发展，尤其是飞机领域。
内燃机不仅在陆地交通中发挥了重要作用，也成为了飞机的主要动力来源。
随着工业技术的不断进步，内燃机技术得到了更多的改进和完善。
20世纪后期，随着计算机和电子技术的发展，内燃机的控制系统和燃烧技术得到了极大的提升，使得内燃机的效率和性能得到了显著提高。
环保意识的增强也推动了内燃机技术向更清洁和节能的方向发展。
到了21世纪，内燃机技术已经非常成熟，但仍面临着一些挑战。
环境污染和能源消耗是目前内燃机技术所面临的最大问题之一。
内燃机在燃烧过程中会产生大量的污染物和温室气体，对环境造成严重影响。
石油资源日益枯竭，不仅供应面临压力，价格也趋于上升，这使得内燃机所依赖的传统燃料面临着严峻的挑战。
为了解决这些问题，人们开始寻求新的能源和动力来源，推动内燃机技术朝着更清洁、更高效、更可持续的方向发展。
在未来，内燃机发展的趋势可以归纳为以下几个方面。
发展新型燃料。
替代传统石油燃料是未来内燃机发展的关键。
浅述内燃机发展史及未来趋势
浅述内燃机发展史及未来趋势内燃机是一种利用燃料燃烧产生高温高压气体推动活塞做功的发动机。
它是现代社会的重要动力来源之一，被广泛应用于汽车、摩托车、船舶、发电机等领域。
内燃机的发展历史可以追溯到19世纪末，经过百年发展，如今内燃机已经进入了成熟的阶段。
本文将从内燃机的发展历史及未来趋势两个方面进行浅述。
一、内燃机的发展历史内燃机的发展可以追溯到19世纪晚期，当时工业革命带来了大量机械设备的出现，同时也促进了燃烧动力技术的发展。
1860年代，欧洲和美国的工程师们相继发明了早期的内燃机原型，其中最有名的是德国工程师尼科拉斯·奥托的四冲程内燃机，这一设计成为了现代内燃机的原型。
1885年，德国工程师卡尔·本茨发明了世界上第一辆内燃机汽车，开创了汽车的时代。
这也标志着内燃机开始真正走向实用化应用。
20世纪初，内燃机得到了进一步的发展，包括汽油和柴油两种不同类型的内燃机相继问世，为汽车、船舶、发电机等领域提供了不同的动力选择。
内燃机在两次世界大战期间得到了进一步的发展，特别是在战争机器的使用中。
在此期间，内燃机的性能和可靠性得到了大幅提升，成为了军事和民用领域的重要动力装置。
20世纪中叶，内燃机的发展进入了高潮期，性能不断提高，燃油效率不断提升，同时排放控制和环保要求也逐渐成为了新的发展方向。
二、内燃机的未来趋势内燃机在历经百年的发展后，目前已经进入了成熟的阶段。
但随着全球环保意识不断提高，燃油资源日益紧缺，内燃机也面临着一系列挑战。
为了应对这些挑战，内燃机在未来的发展趋势中将会呈现以下几个方面：1. 功能提升和节能化。
未来内燃机的发展方向是提高功率密度和燃油效率，同时减少排放和噪音。
通过采用先进的材料、设计和制造工艺，以及精密的控制系统，可以提高内燃机的动力性能和可靠性，同时降低燃油消耗和环境影响。
2. 混合动力和电动化。
随着电动车的兴起，内燃机和电动机的混合动力系统将会成为未来的主流。
浅述内燃机发展史及未来趋势
浅述内燃机发展史及未来趋势内燃机是一种通过燃烧燃料来产生动力的发动机，广泛应用于汽车、飞机、船舶和工业设备等领域。
内燃机的发展历史可谓是漫长而丰富的，经历了从最初的简易设计到高效、环保的现代化发展过程。
本文将从早期内燃机的发展历史开始，介绍内燃机的技术演进，以及未来内燃机的发展趋势。
内燃机的历史可以追溯到19世纪，最早的内燃机由德国工程师尼科拉乌斯·奥托于1876年发明。
这种内燃机是通过将混合物（气体和空气）压缩后点火以产生动力的。
随后，内燃机的发展经历了多个阶段，包括单缸、多缸、四冲程、两冲程等不同类型的发动机。
20世纪初，美国工程师亨利·福特将内燃机应用于汽车中，开创了现代汽车工业的先河。
随着科学技术的不断进步，内燃机的设计和性能得到了持续改进。
20世纪中叶，内燃机开始迎来了高性能化、高效能化的发展阶段。
在汽车领域，内燃机的排放控制、燃烧效率和动力输出逐渐得到提升，使得汽车性能和经济性得到了大幅提升。
在航空领域，内燃机也经历了从螺旋桨式发动机到高涵道比涡扇发动机的演进，大大提高了飞机的飞行效率和安全性。
随着环境污染和能源紧缺等问题的日益突出，内燃机也面临着新的挑战。
传统的内燃机在燃烧过程中产生大量的二氧化碳、一氧化碳和氮氧化物等有害气体，对环境和人体健康造成严重影响。
而且，依赖化石燃料的内燃机也对能源资源的可持续利用造成了压力。
未来内燃机的发展趋势也在很大程度上受到环保和节能的影响。
为了应对这些挑战，内燃机的技术发展方向将主要集中在以下几个方面：一是提高燃烧效率和动力输出。
随着材料科学、热力学和流体力学等领域的不断进步，内燃机的设计和制造技术将得到进一步突破，燃烧效率和动力输出将得到大幅提升。
通过提高燃烧室设计的精度和燃烧过程的控制，可以实现更加高效的燃烧过程，减少能源浪费和排放。
同样，通过提高发动机的压缩比和工作效率，也可以使得内燃机的动力输出得到提升。
二是推进新能源和清洁燃料的应用。
浅述内燃机发展史及未来趋势
浅述内燃机发展史及未来趋势1. 引言1.1 内燃机的定义内燃机是一种将内部机械能转换为热能然后再转换为机械能的热力机械装置，通过碳氢化合物燃料和氧气在气缸内燃烧产生高温高压气体，然后利用这些气体的膨胀作用来驱动活塞做功，将热能转换为机械能的过程。
内燃机在现代工业和交通运输中发挥着至关重要的作用。
它们被广泛应用于汽车、飞机、火箭、发电设备等各种领域，为人类的生活和生产提供了巨大的便利。
内燃机的工作原理是基于热力学的热力循环理论，通过高温高压气体的膨胀做功来驱动机械装置运转。
这种工作方式高效可靠，功率密度高，是现代工业和交通运输中不可或缺的动力源。
内燃机是一种利用燃料热值产生动力的机器，是现代工业和交通运输中的核心技术之一。
它的发展历史悠久、技术逐步成熟，并且在不断进行持续改进和创新。
内燃机的定义与作用是为了更好地理解其在工业和交通运输领域中的重要性。
1.2 内燃机的作用内燃机是一种利用内燃机燃烧燃料产生热能驱动机械运转的发动机。
内燃机的作用主要体现在以下几个方面：1. 助力运输工具：内燃机被广泛应用于汽车、船舶、飞机等运输工具中，为它们提供动力源，使得运输工具可以灵活、高效地进行运输活动。
2. 推动工业生产：内燃机在工业领域中扮演着重要角色，可以用于发电机组、泵站、压缩机等设备，为工业生产提供所需能源。
3. 促进农业发展：内燃机在农业领域的应用也非常广泛，比如拖拉机、收割机等农业机械设备都是通过内燃机驱动的，提高了农作物的生产效率。
4. 推动科技创新：内燃机的发展不仅推动了工业的发展，还促进了科技的进步，通过不断的技术革新和改进，内燃机的效率和性能得到了提升。
内燃机的作用是多方面的，不仅推动了经济的发展和社会的进步，还为人们的生活提供了更加便利的条件。
内燃机的重要性不容忽视，它已经成为现代工业社会中不可或缺的动力源之一。
1.3 内燃机的重要性内燃机作为现代工业中不可或缺的动力设备，具有极其重要的作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
知荐汽车动力变革中的内燃机发展趋势来源：同济智能汽车研究所（混合动力研究组）编者按：未来30年汽车动力将如何变革？此变革中内燃机又将何去何从？本文在总结了过去30年汽油机技术的进步和近20年汽车动力的变革后，或许能为我们部分廓清上述问题。
文章结论性观点如下：（1）过去30年，轻型汽车汽油机技术取得长足进步——汽油机产品在动力性、燃油经济性和排放控制方面获得全方位提高。
其中，动力性提高67%以上，热效率提高8个百分点，提高幅度为20%以上。
中国轻型汽车排放标准从国1到国6，有害排放物降低80%以上。
（2）未来30年内燃机仍将起到关键作用，至少60%以上轻型汽车需要一个内燃机。
（3）内燃机在轻型汽车动力中的地位将逐渐发生变化。
一方面，从内燃机单独驱动逐渐演变为内燃机和电机共同驱动，其作用变化类似于从“独唱”变为“二重唱”。
另一方面，内燃机在整车性能上所起到的关键作用将下降，从一个“核心”部件变成“关键”部件，成为一个通用产品，商业模式可能发生变化。
（4）结合混合动力系统应用可充分利用发动机的高效率区域。
混动系统，特别是增程混合动力系统，要求内燃机运行范围变窄，有必要开发混合动力专用发动机，进一步提高其热效率、简化机构、降低成本。
（5）未来汽油机热效率（特别是实际运行时的热效率）将大幅度提高，通过多种技术手段的应用，商业化产品有望实现45%的热效率。
（6）汽车燃用天然气可大幅度降低CO2排放。
车用动力将根据地域形成“油、电、气”的多元格局。
本文摘自《汽车安全与节能学报》2019年第10卷第2期。
作者为来自同济大学智能汽车研究所的韩志玉教授、吴振阔博士、高晓杰博士。
摘要：总结了过去30年轻型车用汽油机技术与产品的进步以及近20年汽车动力多元化（包括混合动力、纯电动、燃料电池等）的变革趋势，展望了内燃机在此变革中的发展趋势。
在过去30年，汽油机技术取得了长足的进步；汽油机产品在动力性、燃油经济性、排放控制方面获得了全方位的大幅度提高。
对动力技术多元化的分析指出内燃机在汽车动力中仍将起到关键作用，未来30年里至少60%以上的轻型汽车仍然需要使用内燃机。
但是，内燃机的地位将逐步发生变化。
汽车动力将从内燃机单独驱动的“独唱”逐渐演变为内燃机和电机共同驱动的“二重唱”。
轻型车用汽油发动机未来发展的重点包括开发混合动力专用发动机、提高发动机热效率和应用低碳燃料（如天然气）等。
最后，探讨了提高汽油机热效率至45%的技术手段。
关键词: 汽车动力；内燃机；汽油机；热效率；电动化前言汽油机是轻型汽车（包括乘用车和轻型商用车）的主要动力。
在过去的30年里，世界发达国家和中国的汽车发动机技术和产品都取得了长足的进步。
笔者结合亲身经历，讨论近30年国内外车用汽油机技术和产品的进步，总结近20年汽车动力多元化的发展趋势，并展望未来在轻型汽车动力变革中的内燃机发展。
由于柴油机制造成本高，且需要复杂的后处理系统来满足日益严格的排放标准，因此柴油机在中国轻型车上应用较少，欧洲国家的应用也会逐步减少，所以本文集中在汽油机方面的讨论。
1近30年车用汽油机技术和产品的进步为了理清汽油机技术发展的基本线路，有必要对发动机的工作过程做一个简要概述。
图1给出了发动机基本工作过程的示意图。
图1 发动机工作过程示意图进气系统及燃油供给系统将空气和燃料分别引入到发动机内并形成空气–燃料混合气，混合气在发动机燃烧室内被点燃并发生燃烧，带动曲轴旋转对外输出动力。
随着燃烧产生的产物有H2O、CO2以及空气中没有参与反应的N2，同时也伴有少量CO、HC、NOx和颗粒物等有害排放物。
因此，对发动机工作过程的改善一般应遵循如下原则：1）最大程度地提高动力输出以及其与燃料输入的比值，即提高动力性及燃油经济性；2）依法合规降低有害排放物；3）降低CO2排放（碳排放）。
从图1可以看出，理论上要改善发动机就要改善燃料的供给、空气进气、燃烧、有害排放物的生成及其后处理。
在过去的30年里，发动机技术正是在上述这几个方面取得了很大进步，从而带来了发动机性能的显著提高，即上述第1和2项取得了进步。
需要指出的是，目前对于CO2的降低，即上述第3项，主要是通过降低油耗来实现，基本没有出台专门降低CO2排放的措施和法规。
本文在后面的讨论中将按燃料供给、空气进气、燃烧和有害排放物控制的线条展开讨论。
为深刻理解发动机技术发展背后的原理支撑，先对发动机原理进行简要分析。
以发动机平均有效压力和热效率为主线对影响发动机动力性及经济性的主要因素进行分析。
发动机的缸内平均有效压力与其输出扭矩成正比，提高平均有效压力将提高发动机的扭矩输出。
平均有效压力为[1,2] 其中：ηV为充气效率，ηC为燃烧效率，ηi为指示热效率，ηm为机械效率，αAF为空燃比，P a、T a、R分别为参考状态下的气体压力、温度及气体常数，QLHV为燃料低热值。
为提高发动机的扭矩输出，要考虑式(1)中各影响因素。
采用较大的空燃比（大于当量空燃比），即稀薄燃烧，有利于提高指示热效率（即降低燃料耗率），但将直接影响发动机的输出扭矩。
考虑到这个因素和排放控制，汽油机基本工作在当量空燃比附近，其变化范围较小。
因此提高汽油机的动力输出，可从提高充气效率、燃烧效率、指示热效率、机械效率入手。
其中，提高充气效率的效果尤为显著。
提高汽油机的热效率可以从理论热效率入手。
汽油机理想循环为奥拓循环（Otto cycle），其热效率为[1,2]：其中:ηi为指示热效率，ε为压缩比，n为过程指数。
增大压缩比或过程指数均可以提高热效率。
汽油机压缩比提高到一定程度将受到爆震燃烧的限制，采用可变压缩比技术是提高发动机热效率同时避免爆震的最佳技术方案之一。
1.1 汽油机技术的进步由于汽油机功率密度较高、振动噪声小、成本较低且污染物控制比柴油机容易，因此广泛应用在轻型车上。
汽油机一般采用火花塞点燃汽油与空气的预混合气，继而产生火焰传播，燃烧做功。
汽油机混合气的制备对汽油机的性能影响很大，因此汽油机技术的发展离不开与混合气制备密切相关的进气和燃油喷射技术的发展。
1.1.1 进气技术的发展从式(1)可知，为提高发动机动力性，可以通过提高发动机的充气效率来实现。
提高汽油机充气效率的进气技术包括：采用4气门、可变进气管长度、可变进气正时（variable valve timing, VVT）、可变进气升程（variable valve lift, VVL）以及废气涡轮增压等技术，其中涡轮增压技术是当前提升汽油机动力性的主要手段。
涡轮增压技术可以利用废气能量驱动涡轮带动压气机工作，提升进气压力，提高发动机的充气量，继而大幅提升汽油机的动力性[3-4]。
由于动力性的提升，汽车可在保持与原有自然吸气发动机相同动力性的情况下，采用较小排量的涡轮增压发动机，利于发动机小型化和轻量化。
小型化可以有效降低燃油消耗量及有害物的排放量，做到节能、减排。
因此，增压小型化也成为现今车用汽油机的主流趋势。
但是，采用涡轮增压技术也存在一些问题[5]。
由于进气压力和温度的增加，会导致压缩终了的缸内温度升高和压力增加，以及发动机热负荷增加，使发动机爆震倾向增大。
一般可通过进气中冷、提高燃油辛烷值、降低压缩比、推迟点火角、加浓混合气、废气再循环（exhaust gas recirculation, EGR）等技术手段来抑制爆震。
1.1.2 燃油喷射技术的发展早期汽油机通过化油器实现汽油供给, 到20世纪80年代初期随着电子控制技术的兴起，开始普遍采用汽油气道喷射技术（port fuel injection, PFI），从单点喷射到各缸多点喷射技术。
到20世纪90年代中期，缸内直接喷射技术（gasoline direct injection,GDI）得到了商业化应用。
尽管几十年前人们几次尝试推出汽油直喷技术的产品（例如福特汽车公司的PROCO），直到1996年日本三菱汽车公司率先在市场上推出直喷分层燃烧的汽油机汽车产品，才开启了现代汽油直喷喷射技术的时代，经过10多年的发展，废气涡轮增压当量均质混合气直喷汽油机技术在国内外基本普及。
为满足日益严格的排放标准，人们一直在改善燃油雾化和喷射控制，缸内直喷技术经历了从伞喷到多孔喷油器，喷射压力从10 MPa到35 MPa，每循环单次喷射到多次喷射，喷雾油粒平均尺寸从25 μm到10 μm的进步。
随着燃油喷射控制技术的进步，喷油离燃烧室越来越近，使得喷油量、喷射时间和喷射策略的控制也越来越精确，有利于对空燃比精确控制，进而实现对燃烧的精确控制。
而且，有利于对各缸空燃比的一致性控制，降低了各缸不均匀性。
1.1.3 整机技术的发展随着进气和燃油喷射技术的发展，汽油机整机技术也相应地得到提高。
以燃油喷射技术为特征的整机技术经历了从自然吸气PFI汽油机、废气涡轮增压PFI汽油机到自然吸气GDI汽油机，再到目前主流的废气涡轮增压GDI汽油机。
以上市产品为例，表1总结对比了国内外整机技术的发展历程。
1967年德国大众汽车公司已有PFI汽油机上市；宝马汽车在1973年推出了2.0 L增压PFI汽油机。
1996年日本三菱公司首先推出了现代GDI汽油机，应用在Galant 车型。
该款发动机排量为1.8 L，采用分层稀薄燃烧技术。
2000年德国大众汽车公司推出了增压直喷汽油机，应用在Lupo车型。
该款发动机排量为1.4 L，采用当量燃烧技术。
表1 国内外整机技术发展历程反观中国自主品牌市场，在2000年左右，汽车公司，包括长安、奇瑞、昌河、华晨金杯和夏利等，应用PFI发动机的汽车陆续批量上市。
在2009年，奇瑞汽车推出瑞虎5车型，应用2.0 L增压PFI汽油机；在2010年奇瑞汽车又推出瑞麒车型，搭载2.0 L直喷增压汽油机。
从表1可以看到中国汽油机整机技术与发达国家相比比较滞后，这与中国汽车工业发展相对滞后直接相关。
在增压直喷汽油机技术应用的时间上，中国比国外滞后10年左右，但目前已经与国外技术总体上基本拉平。
在整机技术发展的过程中，除提高指示热效率的各种技术手段（常用的包括VVT、VVL、EGR、Atkinson/Miller循环，等）以外，废气涡轮增压、发动机结构设计、轻量化材料、低摩擦材料、高效率可变附件等技术也是层出不穷，方兴未艾。
在这里就不再赘述。
1.1.4 研发手段的发展发动机技术的进步来源于研发结果。
在过去30年里发动机的研究手段也取得了突破性进展，主要的进步集中体现在发动机缸内现象的可视化。
各种试验及仿真技术的发展使得发动机缸内现象从原来的看不见、摸不着逐渐发展到可见、可测。
通过采用光学发动机结合激光诊断技术以及计算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）仿真技术，使得缸内过程可视化和可预测化成为现实。