内燃机是热效率最高、全生命周期碳排放低、使用方便、耐久性好、应用最为广泛的动力机械,是汽车、工程机械、船舶等装备的核心零部件,体现了一个国家的制造业水平。内燃机产业技术密集、关联度高、产业链长、就业面广、拉动消费大,是当今世界公认的装备制造业投资发展的重点。
根据中国内燃机工业协会发布的《内燃机产业高质量发展规划(2021-2035)》,我国是全球规模最大、产业链最完整的内燃机制造大国。内燃机在工业化、城镇化、农业现代化、信息化、国防现代化进程中,在促进经济发展、提高城乡居民生活水平等方面发挥重要作用。内燃机是一种动力机械,它是通过使燃料在机器内部燃烧,并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。
广义上的内燃机不仅包括往复活塞式内燃机、旋转活塞式发动机和自由活塞式发动机,也包括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活塞式内燃机。活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍。
活塞式内燃机将燃料和空气混合,在其气缸内燃烧,释放出的热能使气缸内产生高温高压的燃气,燃气膨胀推动活塞作功,再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出,驱动从动机械工作。内燃机的分类方法很多,按照不同的分类方法可以把内燃机分成不同的类型:
根据所用燃料分:汽油机(即汽油发动机)、柴油机(即柴油发动机)、天然气发动机、液化气发动机、乙醇发动机等,另有双燃料发动机和灵活燃料发动机等。
根据缸内着火方式:分为点燃式发动机和压燃式发动机。
根据气缸数目不同 :分为单缸发动机和多缸发动机。
按照进气系统是否采用增压方式可以分为:自然吸气(非增压)式发动机和强制进气(增压式)发动机。汽油机常采用自然吸气式进气系统;柴油机为了提高功率,可采用增压式进气系统。
按照冷却方式不同:可以分为水冷发动机和风冷发动机。水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的;而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。水冷发动机冷却均匀,工作可靠,冷却效果好,被广泛应用于现代车用发动机。
按照完成一个工作循环所需的行程数:可分为四冲程内燃机和二冲程内燃机。把曲轴转两圈活塞在气缸内上下往复运动四个行程,完成一个工作循环的内燃机称为四冲程内燃机;而把曲轴转一圈,活塞在气缸内上下往复运动两个行程,完成一个工作循环的内燃机称为二冲程内燃机。汽车发动机广泛使用四冲程内燃机。
按应用领域划分:分为道路用内燃机和非道路用内燃机。其中,道路用内燃机主要应用于汽车、摩托车、商用车等领域,非道路用内燃机主要应用于农用机械、发电机组、工程机械、船用等领域。
就内燃机产业链状况而言,内燃机上游材料及零部件众多,下游应用较为广泛,整体产业链较长。内燃机上游主要包括钢材、有色金属、机械零部件等生产制造企业;中游是内燃机制造企业,按照燃料类型的不同主要分为汽油机和柴油机等;下游应用领域包括汽车、农业机械、工程机械、船舶和发电机组等。
常见的内燃机有柴油机和汽油机,其中柴油机是用柴油作燃料的内燃机,汽油机是以汽油作为燃料,将内能转化成动能的发动机。从燃料类型来看,我国内燃机市场应用较为广泛的是汽油机,汽油机销量占比维持在 85%以上水平。
根据中国内燃机工业协会的数据,2022 年,我国内燃机全年总销量 4,315.47 万台,同比下降 14.51%,其中柴油机全年销量 428.66 万台,占内燃机总销量的比重为 9.93%;汽油机全年销量 3,885.60 万台,占内燃机总销量的比重为 90.04%。
根据海关总署的统计数据,2022 年我国内燃机产品进出口贸易总额为 300.86 亿美元,同比下降 2.47%;其中,内燃机产品进口额下降至 88.03 亿美元,同比下降 18.63%;内燃机产品出口额提升至 212.84 亿美元,同比增长 6.27%。
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