西南交通大学赵倩朱琪
摘要：本文分析了目前内燃机的现状，得到其优势与不足，研究了内燃机的主要性能及指标，提出了一些目前内燃机需要的改进的方面，最后对内燃机的发展前景做了较为详细的预测，为内燃机的进一步更好地发展做了必要的铺垫。
关键词：内燃机；现状；性能指标；前景预测引言相比较其他的交通工具动力，传统内燃机的成产技术较为成熟，效率较高，所以其在汽车，轮船等交通工具方面依然被广泛使用，但目前石油能源的日渐枯竭以及环境污染严重已经成为全球性的问题，引起了人们的广泛关注，所以传统内燃机汽车产业的发展面临着巨大的挑战，而且运用新能源的纯电动汽车的研究技术还不成熟，无法做到广泛应用，因此，研究高效，节能，环保的内燃机将是未来发动机发展的必经之路，研究目前内燃机的现状，分析其优势与不足，提出更好的改进方案，预测其发展前景就尤为重要。
1目前内燃机研究现状1.1内燃机的分类目前的内燃机按其燃料的不同分为柴油机和汽油机。汽油机与柴油机比较各有千秋；汽油机转速高，质量轻，噪声小，容易启动，制造成本低；柴油机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都较汽油机好。但由于我国的柴油生产技术不太成熟，所生产出的柴油机纯度不高，所以在很多汽车等其他交通工具方面，汽油机的使用频率比较高。
1.2目前内燃机的优势内燃机作为一种动力机，发出的总功率占世界所有动力装备的50%以上，广泛应用于交通运输、工程机械、农业机械等国民经济重要部门和军事领域。内燃机虽历时久远，但在动力机械中仍然占据重要的地位，这主要是由它的独特优势决定的。
1）内燃机是目前热效率最高的动力机械。
2）它的转速范围宽，功率覆盖面较广。内燃机的转速可以从低速船用柴油机的70r/min变化到高速赛车汽油机的9000r/min，单机功率可以从小于1kW（汽油机）变化到9.7?104kW（船用柴油机），档次齐全，可以适应各种不同用途的需要，其他热机无法与之相比。
3）结构紧凑，移动方便。4）启动迅速。5）操作简便1.3目前内燃机的缺陷1）燃料主要为石油，而石油正面临资源危机22）大气污染严重3）噪声污染2内燃机主要性能指标和特性2.1动力性指标2.3排放性能指标1）排放物的浓度内燃机排放物浓度的指标是指各种有害物在总排放气量所占的比例，常用体积分数表示。现代内燃机气态排放物测量仪常用排放物的浓度来表示内燃机在某工况下排放的严重程度，该指标也被内燃机排放性能研发人员广泛使用。从排放物浓度的定义可以看出：排放物的浓度是一个无量纲的量，所以常用百分数（%）或百万分笔(10?6)即ppm来表示。
2）质量排放量为保护环境，要对内燃机的有害排放的总量进行控制，所以，要确定内燃机单位时间的排放量，为质量排放量(g/h)；另外按照其他规定有工况质量排放量(g/test)和单位里程质量排放量(g/km)。
3）比排放量内燃机在单位时间内发出单位功率所排放的污染物的质量，称为比排放量，单位为g/(kW?h)。对单个内燃机进行排放测试时，用该指标可以更客观地评价不同类型内燃机的排放性能。比排放量与内燃机的燃油消耗率类似，也可以称为污染物排放率。
3内燃机的应用3.1内燃机在汽车方面的应用汽车是人类使用最早的内燃机交通工具。作为汽车“心脏”的内燃机，将与汽车工业共同发展。但目前出于对能源和环保的要求，虽然对其他动力型汽车进行了一些研究，像电动汽车、太阳能汽车、混合动力汽车等，但是受到技术、成本、可行性以及实用性等其他多方面因素的制约，目前，内燃机在汽车动力中的主导地位依然不会有太大的改变。
3.2内燃机在轮船等大型交通工具方面的应用海上运输也是交通运输的主要组成部分。由于柴油机不但热效率高，而且还可以燃用价格比较低廉的重油，所以在船舶领域，柴油机作为主机和辅机占据了统治地位，另外海上军事也是一个国家发展的重要因素，像航空母舰多采用蒸汽轮机或核动力装置，但也常常需要柴油机作为应急装置或辅机。总之，柴油机海上的最主要动力装备，对我国的海上运输及海疆安全起着举足轻重的作用。
4内燃机的改进方向1）提高燃烧效率2）减少污染3）减少振动机噪声5内燃机的前景预测内燃机在其他方面已经较为成熟，所以未来内燃机的发展主要是从能源方面做以改进和更换，还有考虑解决环境污染问题。
氢燃料内燃机汽车与柴油、汽油内燃机汽车从技术、环境污染度以及燃烧效率等方面综合比较，氢燃料内燃机车都将作为柴油、汽油内燃机汽车的替代。
1）从污染以及能源角度，氢燃料发动机可以解决目前的石油能源问题，缓解石油危机，而且其燃烧本身无污染，不过，由于燃烧需要空气，而空气中的氮气和氧气在高温下会产生氧化氮污染物，但与石油燃料发动机相比仅有这一种污染物，所以其具有更高的使用价值，对环保更有利。
2）从技术可行性角度，氢燃料内燃机可利用现有内燃机的成熟技术积累以及其他方面的经验，所以实现起来相对容易。3）从可持续发展角度，氢燃料内燃机明显优于柴油、汽油内燃机，其污染小，热效率高，在目前这样一个环保已经成为大众关注的形势下，氢燃料内燃机更便于被大众接受，推广相对容易。
参考文献：[1]韩才元，中国铁路内燃机车发展50年[J].内燃机车2008（09）[2]马承民，总过内燃机车制造业发展之我见--纪念我国内燃机车发展50年.[J]内燃机车2008（01）[3]周斌，董大伟，苌转，内燃机工程学基础，西南交通大学出版社，2009