朱劍明
中國第一汽車集團公司技術(shù)中心副主任、無錫油泵油嘴研究所所長
中國內(nèi)燃機學會副理事長中國內(nèi)燃機工業(yè)協(xié)會副理事長
中國科技法學會副會長江蘇省無錫市人大常委會委員
引言
動力是工業(yè)的基礎(chǔ),而內(nèi)燃機則承擔著將能源轉(zhuǎn)化為機械功的使命。內(nèi)燃機不僅使用量大,而且使用范圍廣、熱效率高。人類還沒有找到系統(tǒng)熱效率高于內(nèi)燃機的可移動的動力裝置。在汽車、農(nóng)機、工程機械、艦船、機車、坦克裝甲車等軍用車輛中,內(nèi)燃機牢牢保持了最佳原動機的地位,占有絕對優(yōu)勢。自從19世紀末期,汽油機和柴油機的問世直到今天,內(nèi)燃機改變了人類生活的方方面面,成為了推動現(xiàn)代工業(yè)文明發(fā)展的強大引擎。
21世紀,人類將面臨傳統(tǒng)能源逐漸枯竭、用盡的局面,尋找新的能源已經(jīng)成為亟待解決的世界難題。目前大多新能源汽車及動力裝置仍然直接或間接應用傳統(tǒng)能源,還依賴于新能源技術(shù)的突破。新能源必須具備清潔、可持續(xù)這兩個條件。第三代太陽能電池和核聚變技術(shù)的突破,人類將徹底擺脫能源困境。據(jù)預測這兩項技術(shù)的突破還需要50到100年時間。本世紀內(nèi)燃機的作用和地位無法替代,而且仍將是人類賴以生存的主要技術(shù)。下個百年是新能源的世紀,內(nèi)燃機也將會是主要的動力裝置之一。

精加工車間
世界石油資源現(xiàn)狀
《世界能源展望》報告中顯示,世界能源體系正面臨著抉擇。保障可靠的、廉價的能源供應,實現(xiàn)向低碳、高效、環(huán)保的能源供應體系的迅速轉(zhuǎn)變,是當前面臨的兩大能源挑戰(zhàn)。能否成功解決這兩個問題,將決定人類社會未來能否實現(xiàn)繁榮。
內(nèi)燃機的主要燃料來源于石油。因此石油資源是內(nèi)燃機工業(yè)賴以存在和發(fā)展的基礎(chǔ)。目前中國石油進口依賴度已達50%,而中國內(nèi)燃機的石油消費量占石油總消費量的2/3以上。持續(xù)快速增長的石油需求,迫使人們不斷探尋現(xiàn)有的石油儲量和其他代用能源。
目前全球原油剩余探明儲量近13000億桶。石油探明儲量自1980年以來幾乎翻了一番。按照現(xiàn)在的開采速度計算,可供全世界50年左右的石油消耗。由于不斷增加的勘探活動以及勘探技術(shù)的不斷進步,平均每年發(fā)現(xiàn)的石油儲量自2000年起高于上世紀90年代水平,但是石油產(chǎn)量仍然持續(xù)超過新發(fā)現(xiàn)的油田儲量。這些現(xiàn)象警示人們:石油(和天然氣)資源始終是有限的。
傳統(tǒng)能源的現(xiàn)狀
20世紀70年代世界經(jīng)歷了二次石油危機,世界石油消費量卻沒有絲毫減少的趨勢。此后,石油、煤炭所占比例緩慢下降,天然氣的比例上升。同時,核能、風能、水力、太陽能等其他形式的新能源逐漸被開發(fā)和利用,形成了目前以化石燃料為主和可再生能源、新能源并存的能源結(jié)構(gòu)格局。
能源按照其形成條件分為二大類:一類是沒有經(jīng)過加工改變其性質(zhì)和轉(zhuǎn)換的能源,稱之為一次能源,包括石油、煤炭、天然氣、生物質(zhì)能。另一類是由一次能源經(jīng)過加工、轉(zhuǎn)換成另一種形式的能源,稱之為二次能源,包括汽油、柴油、電能、氫氣等。
在世界能源消費中,石油是最重要的能源,現(xiàn)在還沒有一種能源能取代石油。目前全球原油消費占能源消費的比重為38%。石油的應用技術(shù)已非常成熟,但資源有限,而且不可再生。
煤炭是18世紀以來人類使用的主要能源之一。雖然它的重要位置已被石油所代替,但在今后相當長的一段時間內(nèi),由于石油的日漸枯竭,煤炭儲量相對較大,加之煤炭汽化、液化等新技術(shù)的出現(xiàn),煤炭已經(jīng)成為人類生產(chǎn)生活中無法替代的能源之一,中國煤炭消耗中56%用于發(fā)電。據(jù)BP公司資料顯示,煤炭的現(xiàn)有儲量可供人類使用120多年。

具有自主知識產(chǎn)權(quán)的電控共軌燃油系統(tǒng)
天然氣不僅在價格,而且在可開采年限方面具有優(yōu)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的電控共軌燃油系統(tǒng)勢。本世紀將會出現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化推廣應用汽車代用燃料的浪潮,天然氣是主要的代用燃料之一。據(jù)預測,天然氣的現(xiàn)有儲量可供人類使用60年以上。
生物質(zhì)能,包括厭氧發(fā)酵技術(shù)、直接燃燒、氣化技術(shù)等,主要應用于農(nóng)村。生物質(zhì)能作為農(nóng)村的一種補充能源,對于充分利用農(nóng)、林業(yè)的廢棄物和改善環(huán)境污染等具有積極意義。
二次能源中汽油應用非常廣泛,用于汽車、摩托車、快艇、直升飛機、農(nóng)用飛機等。柴油的應用也非常廣泛,主要用作柴油機的燃料,應用于汽車、裝甲車、坦克車等軍用車輛以及輪船、機車、農(nóng)機、發(fā)電機、工程機械、火力發(fā)電等。煤油也是石油產(chǎn)品之一,主要用于航空、動力及照明。
二甲醚在汽車上的使用處于研究階段。作為汽車燃料推廣,目前還存在標準問題,由于國內(nèi)沒有對二甲醚車用燃料質(zhì)量和品質(zhì)的約束,會影響在汽車上的使用。甲醇一般可通過煤或天然氣作原料生產(chǎn)。未來的應用主要取決于汽車對甲醇燃料適用性。
甲醇和汽油具有一定互換性,可以與90號以上普通汽油交叉使用。甲醇汽車的推廣必須和燃料供給設(shè)備的普及相適應。乙醇性質(zhì)接近汽油,辛烷值高,是提高汽油辛烷值的優(yōu)良添加劑,世界各國都首先在汽油機上應用乙醇燃料。但在乙醇的生產(chǎn)過程中,由于需要消耗能量,故只能在有限范圍內(nèi)減輕對石油的依賴性。
中國生物燃料,主要是生物柴油,其總體生產(chǎn)規(guī)模不大,目前生產(chǎn)能力2~4萬噸/年左右,而且發(fā)展生物柴油很可能占用其它用地。生物柴油原料有限,其生產(chǎn)(包括采收、貯運)與使用過程中的一些技術(shù)問題還要切實解決。
液化石油氣(LPG)汽車尾氣中的NOx、PM(固體顆粒)排放低,工作噪音小,且更重要的是LPG建站費用是CNG的1/8~1/6,價格大約是汽油的1/6。因此,LPG曾成為上世紀極受關(guān)注的汽車代用燃料。但是,其資源隨石油而減少,且常用作炊事民用,故限制了它在汽車上的大量應用。
電能是一種二次能源,主要是通過消耗煤、石油等一次能源得來。我國燃煤和燃油發(fā)電廠的二氧化硫排放占到全國總排放量的50%以上,火力發(fā)電用水約占工業(yè)用水的40%。煙塵排放量占全國排放量的20%,產(chǎn)生的灰渣占全國的70%。是造成酸雨污染的主要原因之一,造成環(huán)境質(zhì)量下降、建筑物毀壞、農(nóng)作物減產(chǎn)、影響人體健康。中國二氧化硫的年總排放量已超過2500萬噸,造成1/3的國土遭受酸雨污染,每年經(jīng)濟損失達到1000億元以上,直接威脅13億人口和18億畝耕地的安全。
與石化能源的利用相比,氫在燃燒或在燃料電池產(chǎn)生電能的反應后不會排放導致全球變暖的二氧化碳氣體,而只有無污染的水。但是,目前人們主要通過甲烷來獲得氫氣,利用這種方法在產(chǎn)生氫氣的過程中卻也向大氣排放了二氧化碳;采用電解水的方式獲得氫氣,仍需要消耗大量化石燃料發(fā)出的電力。因此,人類溫室效應氣體的排放并沒有減少,目前的氫能源仍然難以證明完全是清潔、綠色的燃料。
新能源的特點和利用情況
隨著煤、石油、天然氣的枯竭,傳統(tǒng)能源的主要地位將會消亡,因此,尋找新能源已是國際社會的當務之急,新能源資源必須蘊量豐富,使用必須足夠安全、清潔。
相對于傳統(tǒng)能源而言,在不同的歷史時期和科技水平情況下,新能源有不同的內(nèi)容。從目前的預期來看,有可能成為未來新能源的有:太陽能、核能、風能、水能、潮汐、地熱等能源。由于這些能源利用技術(shù)上還存在很多問題,因此在未來相當長時間內(nèi),這些能源的利用技術(shù)還需要大量的投入和開發(fā)。
太陽能發(fā)電裝置;其主要技術(shù)原理是使用太陽能電池,通過光電轉(zhuǎn)換把太陽光中包含的能量轉(zhuǎn)化為電能。目前商品化的太陽能電池主要可分為:單結(jié)晶硅太陽電池(Singlecrystal)、多結(jié)晶硅太陽電池(Polycrystal)、非結(jié)晶硅太陽電池(Amorphous)等三大類。結(jié)晶硅型屬于第1代太陽能電池,非晶硅等薄膜太陽能電池屬于第2代太陽能電池。諾貝爾獎獲得者馬丁·格林正在研究第3代太陽能電池,該電池以薄膜為主,有非常高的轉(zhuǎn)換效率(74%),低成本,無毒,高效,但離商品化還有距離。
目前商品化的太陽能電池中晶硅型太陽能電池占80%以上。制造晶硅型太陽能電池所消耗的能量需要花7年以上時間才能收回(能源回收期EBIT為7年)。在生產(chǎn)晶硅的過程當中,需要加熱至1900℃;接下來的晶圓制造也需要額外加熱至1400℃。這些工序都牽涉極其耗能的工序。制造這些太陽能電池裝置需要大量的能耗而且會帶來巨大的污染。許多西方發(fā)達國家大量采購太陽能裝置,相當于進口能源,卻把高能耗和污染的問題轉(zhuǎn)移給發(fā)展中國家。
核能的獲取有兩種途徑:核裂變和核聚變。裂變反應指鈾-235等重元素在中子作用下分裂為兩個碎片,同時放出中子和大量能量的過程。核聚變反應聚變時則由較輕的原子核(氘和氚)聚合成較重的較重的原子核(氦)而釋出能量。目前的核電站采用的就是核裂變的原理制成的。全世界目前共有438座核反應堆在運行,占世界總發(fā)電量份額約為17%。核裂變?nèi)剂稀櫾陉懙厣系膬α坎⒉回S富,總量不超過500萬噸,按目前的消耗量,僅夠人類使用幾十年。但鈾廢料的放射性污染問題是令人擔憂的。據(jù)國際原子能機構(gòu)近年公布的有關(guān)核廢料資料披露,20世紀全球400余座核電站共產(chǎn)生了19萬噸核廢料———钚239,這些核廢料的半衰期長達2萬多年。這對人類是一個極大的潛在威脅。
核聚變資源極其豐富,預計可供人類使用幾百億年。核聚變不會產(chǎn)生核裂變所出現(xiàn)的長期和高水平的核輻射,不產(chǎn)生核廢料,是一種真正清潔、安全、可持續(xù)的新能源,充滿美好前景。但是要想能量可被人類有效利用,必須能夠合理的控制核聚變的速度和規(guī)模,實現(xiàn)持續(xù)、平穩(wěn)的能量輸出??茖W家正努力研究如何控制核聚變。國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃投資100億美元研發(fā)經(jīng)費,該項計劃是當今世界規(guī)模最大的科學工程和國際科技合作計劃之一,吸引了包括中國、歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯和美國等世界主要核國家和科技強國共同參與。核聚變技術(shù)目前尚處于研究階段,距離商用至少需要50年,甚至上百年以上的時間。其他比較重要的自然能源還有:風能、水能、潮汐、地熱。
風能的技術(shù)原理是用風車把風的動能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)的動作去推動發(fā)電機,以產(chǎn)生電力。在生態(tài)上,容易干擾昆蟲和鳥類,且由于風車吸聚了大量的風,還可能改變區(qū)域氣候。風力發(fā)電還存在的一些使用方面的問題,比如風力有間歇性,占地面積大;運行會發(fā)出龐大的噪音。
水電是一種清潔能源,似乎同生態(tài)問題無關(guān)。但是,水力發(fā)電的問題已經(jīng)開始被人們認識。由于大江大河上游興建大壩后,下游的三角洲沒有了大量泥沙淤積,使得海水開始向三角洲逼近,整個三角洲的迎海面會發(fā)生坍塌。面積將逐漸萎縮,這個問題已經(jīng)出現(xiàn)在黃河三角洲。另外被水庫淹沒的森林、土壤和其它腐爛的有機物會大量消耗水中的氧氣,產(chǎn)生二氧化碳和沼氣,增加了溫室效應的危險性。現(xiàn)有的水力發(fā)電技術(shù),還需要進一步提升,使得水電成為真正的新能源。
潮汐運動中蘊藏著巨大的能量。潮汐能的大小與水體大小及潮差大小有關(guān)。實驗表明,潮汐能量和海面潮汐的面積及潮差高度的平方成正比。目前,利用潮汐發(fā)電是開發(fā)利用潮汐的主要方向。潮汐發(fā)電存在出力具有間歇性,利用率低,給用戶帶來不便。
地熱是來自地球內(nèi)部的一種能量資源。作為地熱資源的概念,它也和其它礦產(chǎn)資源一樣,有數(shù)量和品位的問題。就全球來說,地熱資源的分布是不平衡的。另外,隨著從自然界釋放出來的蒸汽量的增加,重金屬的釋放也增加,容易導致環(huán)境污染。
太陽能、核能、自然能源這些新能源都具有非常廣闊的應用前景,但目前在應用技術(shù)上還有待于進一步提升和突破。隨著科技的不斷進步,相信在不遠的將來,人類能夠克服這些新能源的各種弊端,利用這些新能源造福世界。
目前人類能夠探測到的地球表面以下最深距離為11200米,該記錄由蘇聯(lián)在冷戰(zhàn)時期創(chuàng)造,至今未被打破。至于在這之下是否存在新的資源和能源?人類無法得知。從礦產(chǎn)資源和新能源的勘探科技來看,地球必定還存在大量的未知資源有待開發(fā),我們所發(fā)現(xiàn)和掌握的新能源還僅僅只只是冰山一角。

普通加工車間
新能源汽車發(fā)展面臨的機遇與挑戰(zhàn)
有資料表明,汽車每年約消耗中國汽油總產(chǎn)量的90%左右,柴油總產(chǎn)量的1/3以上。中國汽車工業(yè)的發(fā)展速度遠遠超過外界的預期,尋找新的替代能源解決當前的能源短缺問題和能源安全問題,已經(jīng)成為擺在中國汽車工業(yè)面前的一道難題。
除了大力發(fā)展節(jié)能技術(shù),提高現(xiàn)有車輛燃油效率這條節(jié)流之路,大力發(fā)展新能源汽車,已成為中國汽車產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的重要方向之一。目前在發(fā)展新能源汽車方面,存在一些認識誤區(qū)。一些人單純認為,新能源就是清潔能源,排放一定比汽油車和柴油車低,新能源汽車的替代燃料一定比汽油、柴油更環(huán)保,二氧化碳排放更低。在描述新能源汽車美好前景的時候,會有意無意地把傳統(tǒng)汽車和新能源汽車對立起來。目前社會上炒得比較熱,議論比較多的車用新能源有燃料電池汽車和電動車。
燃料電池可以把燃料的化學能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,而不受卡諾熱機效率的限制。鑒于其高能量轉(zhuǎn)換效率、操作方便、對環(huán)境低污染的特點,近半個世紀來特別是近十年來世界各國普遍重視并大力投入研制開發(fā)。燃料電池種類較多,質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)是目前燃料電池汽車中普遍采用的技術(shù)。PEMFC燃料電池汽車需要貴金屬鉑(Pt)作為電極催化劑,全球Pt的供應能力有限。PEMFC需要消耗氫氣。氫氣不是一次能源,更不是“新能源”。現(xiàn)在世界上氫的年產(chǎn)量約為3600萬噸,其中絕大部分是從石油、煤炭和天然氣中制取的,這就得消耗本來就很緊缺的礦物燃料;加之儲運、供應等環(huán)節(jié)成本特高,對環(huán)境具有額外的污染排放壓力,這就抵消了排放產(chǎn)物僅僅是H2O這一優(yōu)點。因此目前的燃料電池汽車并不是真正意義上的新能源汽車還要同時考慮其他人們關(guān)注的指標。
目前國際公認固體氧化物燃料電池(SOFC)具有更突出優(yōu)點,稱之為第四代燃料電池。SOFC的優(yōu)點是不用催化劑而直接使用天然氣為原料,電池效率較高。因此,它是未來大規(guī)模清潔發(fā)電站的優(yōu)選對象,缺點是1000℃高溫下材料較難解決,目前人們也在研究800℃左右的中溫SOFC。
目前的電動車同樣存在幾個方面的技術(shù)問題。電池的能量密度低,與汽油相比,電池的能量密度相差近百倍。能量密度低,再加上電池組過重,使得電動汽車的續(xù)航里程短。電池組的價格昂貴,且正常的充電時間至少需要幾個小時,對使用者而言很不方便,難以廣泛普及應用。廢舊電池含有汞、鉛、鎘、鎳等重金屬及酸、堿等電解質(zhì)溶液,對人體及生態(tài)環(huán)境有不同程度的危害。由于電池污染具有周期長、隱蔽性大等特點,其潛在危害相當嚴重,處理不當還會造成二次污染。
以上這些“新能源汽車”的能源從哪里來?它們并不是一次能源,還是要用電或傳統(tǒng)能源來轉(zhuǎn)換。電從哪里來?主要來源于火力發(fā)電(燒煤、燒油)。這并沒有解決能源的問題。火電廠會帶來很大的污染。內(nèi)燃機的排放控制水平在不斷提高,發(fā)達國家現(xiàn)在實施的歐5、歐6和未來更高水平的汽車尾氣排放標準,已經(jīng)非常清潔?,F(xiàn)有技術(shù)無法處理火電廠的排放,其中含有大量二氧化硫及顆粒,是造成酸雨污染的主要原因。
火電廠能量利用效率不如內(nèi)燃機高。同樣的原油經(jīng)過粗煉,送至電廠發(fā)電,充入電池,再由電池驅(qū)動汽車,其能量利用效率遠遠不如經(jīng)過精煉變?yōu)槠?、柴油,再?jīng)汽油機、柴油機驅(qū)動汽車高。中國目前的電力結(jié)構(gòu)主要以火電為主?;鹆Πl(fā)電約占全國總發(fā)電量的70%以上。而火力發(fā)電主要燃料為煤、油和天然氣。從熱效率來分析,中國大多數(shù)火力發(fā)電廠的熱效率在27%到33%之間。而采用電控共軌、缸內(nèi)汽油直噴、均質(zhì)混合氣壓燃(HCCI)、混合動力等技術(shù)的內(nèi)燃機其熱效率可以達到50%。
從節(jié)能減排的角度來看,目前有些開發(fā)或投入應用的燃料電池汽車和電動汽車只是運用了障眼法,把能耗和污染的問題轉(zhuǎn)嫁到了上游產(chǎn)業(yè)。燃料電池汽車和電動汽車本身雖然清潔了,但轉(zhuǎn)移了整個產(chǎn)業(yè)鏈的污染和能耗。因此,以目前的技術(shù)來分析,無論是燃料電池汽車、還是純電動汽車,都還存在很大的能源利用戰(zhàn)略方向性問題。如果整個國家都一窩蜂搞所謂的新能源汽車,而忽視傳統(tǒng)的內(nèi)燃機節(jié)能減排對改善中國能源利用的巨大價值,這將是一個很大的戰(zhàn)略方向上的錯誤。
如果忽視了傳統(tǒng)能源的技術(shù)進步和優(yōu)化,盲目地在新能源的道路上飛奔,這將陷入一個巨大的投資上的無底洞,甚至會喪失我們這么多年來在汽車和內(nèi)燃機工業(yè)上積累的成果,在技術(shù)上被發(fā)達國家再次遠遠甩在后面。
可燃冰———內(nèi)燃機的新能源
人類目前可以使用的化石燃料足以支撐人類未來50年以上的使用。一方面,人類在不斷探索新的化石能源,另一方面,由于可燃冰(學名:天然氣水合物)的出現(xiàn),使得內(nèi)燃機的使用壽命可以延長上千年。
可燃冰是一種被稱為天然氣水合物的新型礦物,在低溫、高壓條件下,由碳氫化合物與水分子組成的冰態(tài)固體物質(zhì)。其能量密度高,雜質(zhì)少,燃燒后幾乎無污染,礦層厚,規(guī)模大,分布廣,資源豐富??茖W家估計,海底可燃冰分布的范圍約占海洋總面積的10%,相當于4000萬平方公里,是迄今為止海底最具價值的礦產(chǎn)資源,足夠人類使用1000年。在世界油氣資源逐漸枯竭的情況下,可燃冰的發(fā)現(xiàn)又為人類帶來新的希望。
目前世界上至少有30多個國家和地區(qū)在進行可燃冰的研究與調(diào)查勘探。1960年,蘇聯(lián)在西伯利亞發(fā)現(xiàn)了第1個可燃冰氣藏,并于1969年投入開發(fā),采氣14年,總采氣50.17億m3。美國于1969年開始實施可燃冰調(diào)查。1998年,把可燃冰作為國家發(fā)展的戰(zhàn)略能源列入國家級長遠計劃,計劃到2015年進行商業(yè)性試開采。日本關(guān)注可燃冰是在1992年,目前,已基本完成周邊海域的可燃冰調(diào)查與評價,鉆探了7口探井,圈定了12塊礦集區(qū),并成功取得可燃冰樣本。它的目標是在2010年以后進行商業(yè)性試開采。
2009年9月25日,中國在青海省祁連山南緣永久凍土帶成功鉆獲天然氣水合物實物樣品,中國成為世界上第1個在中低緯度凍土區(qū)發(fā)現(xiàn)天然氣水合物的國家,也是繼加拿大、美國之后,在陸域通過鉆探獲得天然氣水合物樣品的第3個國家。據(jù)科學家粗略估算,中國天然氣水合物遠景資源量,至少有350億噸油當量(標準油熱值)。
開采可燃冰主要面臨著以下難題:第一,可能導致大量溫室氣體排放污染環(huán)境。第二,特殊的存在條件極有可能引發(fā)地質(zhì)災害。第三,目前技術(shù)條件下開采成本過于高昂。這些已經(jīng)成為人類大規(guī)模開發(fā)利用可燃冰面臨的障礙。不過,隨著技術(shù)進步和科學發(fā)展,相信這些問題都能得到很好解決。按照當前可燃冰的理論儲量,一旦可燃冰進入大規(guī)模的開發(fā)利用,將有助于把全人類的能源危機延后上千年。
內(nèi)燃機面臨難得歷史發(fā)展機遇
進入21世紀,電子技術(shù)和先進制造技術(shù)的突飛猛進使得全電控、智能化內(nèi)燃機成為可能。電控可變電磁氣門、可變進排氣管、可變增壓器、高壓共軌電控燃油噴射技術(shù)、電控排放后處理技術(shù)、電子變速器、混合動力等新技術(shù)不斷實現(xiàn),內(nèi)燃機已經(jīng)成為信息技術(shù)應用的最佳載體和尖端技術(shù)的典型代表,持續(xù)推動現(xiàn)代工業(yè)的科技進步。
內(nèi)燃機排放是當前內(nèi)燃機行業(yè)發(fā)展中最為主要的內(nèi)容,為解決內(nèi)燃機的排放,國內(nèi)外已相繼推出了各種有效的排放措施并取得了一定的成效,目前采用較多的措施包括排氣后處理技術(shù)、新型燃燒技術(shù)等。隨著新型技術(shù)的不斷出現(xiàn),相信還將會不斷推出更為有效的排放技術(shù)。
此外,國際和國內(nèi)的內(nèi)燃機行業(yè)在燃油噴射技術(shù)和排放處理技術(shù)上對內(nèi)燃機的發(fā)展還將有較大的突破和發(fā)展外,還將對內(nèi)燃機的結(jié)構(gòu)、性能和降耗等有更高的要求,尤其強調(diào)進行發(fā)動機升功率的提升,特別對于柴油機的升功率,而提升升功率一般都建在原發(fā)動機的基礎(chǔ)上進行有效改進和挖潛。就我國的現(xiàn)有柴油機,特別是車用小型柴油機,與國外同類機型相比,大部份機型可以具有30%的提升余地。這就要求內(nèi)燃機本身技術(shù)潛能和結(jié)構(gòu)特征等要得到不斷的提高,也進一步起到節(jié)能降耗的作用。
提高內(nèi)燃機技術(shù)并不斷開發(fā)產(chǎn)生新型內(nèi)燃機動力以及充分挖掘應用各種新型燃料,是國際內(nèi)燃機行業(yè)最為關(guān)注的發(fā)展方向,今后內(nèi)燃機的發(fā)展較多的是傾向于新技術(shù)的提高和新能源的應用,也是柴油機新技術(shù)和新能源相結(jié)合所能產(chǎn)生的最新型可用產(chǎn)品,內(nèi)燃機行業(yè)新技術(shù)和新能源的發(fā)展對世界內(nèi)燃機行業(yè)提出了一個更高的要求,也是對世界內(nèi)燃機的發(fā)展提出了更大的挑戰(zhàn),尤其對我國內(nèi)燃機的發(fā)展提供了加快發(fā)展和縮小與國外差距的機遇。
結(jié)論20世紀內(nèi)燃機的出現(xiàn)使人類進入了動力機械時代,脫離了手工人力。由此,也推動了人類工業(yè)文明的發(fā)展。21世紀,內(nèi)燃機持續(xù)發(fā)展,進入電子信息技術(shù)時代,全電控、智能化內(nèi)燃機成為了新的發(fā)展方向,其主流動力地位不可動搖。22世紀,隨著“新能源”世紀的到來,第三代太陽能電池技術(shù)和核聚變技術(shù)的突破,將徹底解決人類能源的后顧之憂。由于這兩項技術(shù)的突破,尚需五十甚至上百年時間。內(nèi)燃機仍將擔負起重要歷史使命,因為可燃冰作為一種內(nèi)燃機的新型能源,能夠?qū)?nèi)燃機的生命周期延長至上千年。
因此,提高我國的內(nèi)燃機技術(shù)水平,發(fā)展內(nèi)燃機工業(yè)具有十分重要的政治、軍事和經(jīng)濟上的作用。我們除了盡一切努力,縮小和世界先進水平的差距,迎頭趕上之外,別無選擇。(中國第一汽車集團公司技術(shù)中心副主任、無錫油泵油嘴研究所所長 朱劍明)
|