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內(nèi)燃機是熱效率最高、全生命周期碳排放低、使用方便、耐久性好、應(yīng)用最為廣泛的動力機械,是汽車、工程機械、船舶等裝備的核心零部件,體現(xiàn)了一個國家的制造業(yè)水平。內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)技術(shù)密集、關(guān)聯(lián)度高、產(chǎn)業(yè)鏈長、就業(yè)面廣、拉動消費大,是當(dāng)今世界公認的裝備制造業(yè)投資發(fā)展的重點。
根據(jù)中國內(nèi)燃機工業(yè)協(xié)會發(fā)布的《內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃(2021-2035)》,我國是全球規(guī)模最大、產(chǎn)業(yè)鏈最完整的內(nèi)燃機制造大國。內(nèi)燃機在工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、信息化、國防現(xiàn)代化進程中,在促進經(jīng)濟發(fā)展、提高城鄉(xiāng)居民生活水平等方面發(fā)揮重要作用。內(nèi)燃機是一種動力機械,它是通過使燃料在機器內(nèi)部燃燒,并將其放出的熱能直接轉(zhuǎn)換為動力的熱力發(fā)動機。
廣義上的內(nèi)燃機不僅包括往復(fù)活塞式內(nèi)燃機、旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機和自由活塞式發(fā)動機,也包括旋轉(zhuǎn)葉輪式的燃氣輪機、噴氣式發(fā)動機等,但通常所說的內(nèi)燃機是指活塞式內(nèi)燃機。活塞式內(nèi)燃機以往復(fù)活塞式最為普遍。
活塞式內(nèi)燃機將燃料和空氣混合,在其氣缸內(nèi)燃燒,釋放出的熱能使氣缸內(nèi)產(chǎn)生高溫高壓的燃氣,燃氣膨脹推動活塞作功,再通過曲柄連桿機構(gòu)或其他機構(gòu)將機械功輸出,驅(qū)動從動機械工作。內(nèi)燃機的分類方法很多,按照不同的分類方法可以把內(nèi)燃機分成不同的類型:
根據(jù)所用燃料分:汽油機(即汽油發(fā)動機)、柴油機(即柴油發(fā)動機)、天然氣發(fā)動機、液化氣發(fā)動機、乙醇發(fā)動機等,另有雙燃料發(fā)動機和靈活燃料發(fā)動機等。
根據(jù)缸內(nèi)著火方式:分為點燃式發(fā)動機和壓燃式發(fā)動機。
根據(jù)氣缸數(shù)目不同 :分為單缸發(fā)動機和多缸發(fā)動機。
按照進氣系統(tǒng)是否采用增壓方式可以分為:自然吸氣(非增壓)式發(fā)動機和強制進氣(增壓式)發(fā)動機。汽油機常采用自然吸氣式進氣系統(tǒng);柴油機為了提高功率,可采用增壓式進氣系統(tǒng)。
按照冷卻方式不同:可以分為水冷發(fā)動機和風(fēng)冷發(fā)動機。水冷發(fā)動機是利用在氣缸體和氣缸蓋冷卻水套中進行循環(huán)的冷卻液作為冷卻介質(zhì)進行冷卻的;而風(fēng)冷發(fā)動機是利用流動于氣缸體與氣缸蓋外表面散熱片之間的空氣作為冷卻介質(zhì)進行冷卻的。水冷發(fā)動機冷卻均勻,工作可靠,冷卻效果好,被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代車用發(fā)動機。
按照完成一個工作循環(huán)所需的行程數(shù):可分為四沖程內(nèi)燃機和二沖程內(nèi)燃機。把曲軸轉(zhuǎn)兩圈活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運動四個行程,完成一個工作循環(huán)的內(nèi)燃機稱為四沖程內(nèi)燃機;而把曲軸轉(zhuǎn)一圈,活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運動兩個行程,完成一個工作循環(huán)的內(nèi)燃機稱為二沖程內(nèi)燃機。汽車發(fā)動機廣泛使用四沖程內(nèi)燃機。
按應(yīng)用領(lǐng)域劃分:分為道路用內(nèi)燃機和非道路用內(nèi)燃機。其中,道路用內(nèi)燃機主要應(yīng)用于汽車、摩托車、商用車等領(lǐng)域,非道路用內(nèi)燃機主要應(yīng)用于農(nóng)用機械、發(fā)電機組、工程機械、船用等領(lǐng)域。
就內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)鏈狀況而言,內(nèi)燃機上游材料及零部件眾多,下游應(yīng)用較為廣泛,整體產(chǎn)業(yè)鏈較長。內(nèi)燃機上游主要包括鋼材、有色金屬、機械零部件等生產(chǎn)制造企業(yè);中游是內(nèi)燃機制造企業(yè),按照燃料類型的不同主要分為汽油機和柴油機等;下游應(yīng)用領(lǐng)域包括汽車、農(nóng)業(yè)機械、工程機械、船舶和發(fā)電機組等。
常見的內(nèi)燃機有柴油機和汽油機,其中柴油機是用柴油作燃料的內(nèi)燃機,汽油機是以汽油作為燃料,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成動能的發(fā)動機。從燃料類型來看,我國內(nèi)燃機市場應(yīng)用較為廣泛的是汽油機,汽油機銷量占比維持在 85%以上水平。
根據(jù)中國內(nèi)燃機工業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù),2022 年,我國內(nèi)燃機全年總銷量 4,315.47 萬臺,同比下降 14.51%,其中柴油機全年銷量 428.66 萬臺,占內(nèi)燃機總銷量的比重為 9.93%;汽油機全年銷量 3,885.60 萬臺,占內(nèi)燃機總銷量的比重為 90.04%。
根據(jù)海關(guān)總署的統(tǒng)計數(shù)據(jù),2022 年我國內(nèi)燃機產(chǎn)品進出口貿(mào)易總額為 300.86 億美元,同比下降 2.47%;其中,內(nèi)燃機產(chǎn)品進口額下降至 88.03 億美元,同比下降 18.63%;內(nèi)燃機產(chǎn)品出口額提升至 212.84 億美元,同比增長 6.27%。
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