摘要：随着社会经济的发展和人民生活水平的提升，家用轿车更多地走进了人们的生活，这也带动了汽车行业的飞速发展。而汽车发动机作为汽车的最重要的部分，其质量决定了整个汽车的质量。随着我国科学技术的发展，汽车发动机技术也在飞速发展，这主要是由我国的国民工业发展状况决定的，同时，发动机的发展对于推动我国的工业改革也又非常重要的作用，所以说，掌握住汽车发动机的技术发展趋势又非常重要的作用。本文从我国汽车发动机制造工业的实际出发，分析了现有的一些基本的发动机种类，并且对于汽车发动机存在的问题做了简要分析，并且研究了乘用车汽油发动机技术的发展趋势。
关键词：乘用车；汽油发动机；发动机介绍；存在问题；发展趋势
一、引言
汽车发动机技术是一个国家的工业发展水平的集中体现，发动机是整个汽车最重要的部分，发动机的发展程度同时也能代表一个国家汽车工业的发展水平。根据物理的热力学知识和能量转化原理，汽车发动机的工作原理是将缸内燃油燃烧，燃油燃烧产生的热能转化为机械能推动活塞运动，然后再推动连杆带动整个汽车的运动。同时，发动机根据不同的结构也可以分成不同的类型，本文对各种发动机做了简要的介绍，并且指出了现在的发动机存在的问题，分析了汽车发动机技术的发展方向。
二、汽车发动机类型
1、缸内直喷发动机
缸内直喷发动机作为传统的发动机类型在我们的日常生活中得到了广泛的使用，缸内直喷发动机的原理是汽缸内装有可以喷出汽油的喷嘴，把汽油喷出到汽缸内进行燃烧，燃烧产生热能，热能转化成机械能推动汽车运动，实现能量转换。同时缸内直喷发动机还可以分成不同小的类别，主要是按照喷嘴的的位置和汽缸的流量大小来分类。由于缸内直喷发动机具有良好的节省燃油的的特点，所以在今天的汽车中比较常见，得到了广泛的应用。
缸内直喷发动机也具有其本身的特点，直喷发动机的燃油喷嘴位置不是固定的，一般的汽油发动机都是通过电控的喷射系统喷出燃油，并且实现对喷油量的控制，而直喷发动机不同，它可以直接通过喷射油嘴实现对于喷出燃油量的控制。
2、电喷发动机
电喷发动机是另外一种应用比较广泛的发动机类型，其工作原理是通过电子电路来控制整个喷油系统，其喷油的时机由发动机内部各个位置安装的传感器来决定，传感器可以随时监测到汽缸内的各项参数，根据数值分析来执行动作，根据相关的算法实现科学有效的喷油，这样对于精准控制燃油的喷射量起到了非常重要的作用，所以，这种发动机可以算是现在效率最高，节能减排效果最好的发动机之一了。
3、化油器发动机
化油器发动机和上述的发动机不同，它以柴油和汽油作为主要燃料，在燃油杠处在不同的状态时提供不同柴油和汽油配比的燃油，燃油经过雾化器雾化之后，在燃油杠内和空气混合燃烧，产生热能推动发动机工作，这种发动机最大的优点就是热转化效率高，具有较好的性能，同时也具有节约燃油的作用。
三、汽车发动机发展现状
在上世纪化油器发动机十分普遍，而如今广泛采用的是电喷发动机，这两种发动机采用的都是“缸外混合”的方式[1]。在汽缸的外面进行油气混合，汽油先从喷油嘴喷出，然后在气歧管内将汽油和空气混合，等到发动机的进气门打开，由于活塞在缸内创造的负压，将油气混合物质压入汽缸内，通过活塞的压缩将油气混合物质升压，在活塞运动末了时运用火花塞点燃油气，让其在汽缸内进行剧烈燃烧，产生热能推动发动机。同时，根据现在的汽车工业的发展趋势，其重点在于像柴油机一样将燃油直接喷到汽缸内，这也是如今汽车工业的一个发展趋势。
四、汽车发动机的改进方面和发展方向
1、减少二氧化碳的排放
随着全球气候变暖，减少温室气体的排放已经迫在眉睫[2]。
同时，减少二氧化碳的排放已经成为了近些年汽车工业的一个重要的发展方向全球各个国家在巴黎举行会议制定了二氧化碳的排放计划，就此方面已经达成共识，在世界各国也已经制定了国内的严格的燃油消耗限制。所以说各个汽车发动机研发和制造单位应当在减少二氧化碳的排放方面发力，尽量优化自身的发动机性能，减少温室气体的产出，做好节能减排工作。在2030年我国要实现降低90%的排放的目标，为了实现此目标，需要大力推动汽车电气化发展，通过以电动汽车代替传统的燃油汽车，以此来减少二氧化碳的排放量。
2、减少空气污染
在许多发达国家不易热劣化的三元催化剂大量地使用，使得汽油发动机的污染物排放量得到了大幅度的降低，对于碳氢化合物、氮氧化合物、一氧化碳的净化率已经达到了99%，所以，实现减少空气污染的发展方向重点不在于发达国家，应当将改革的重心放到发展中国家，因为发展中国家的尾气污染问题还比较严重，这是一部分是由于发展中国家的炼油技术还不完善，成品油中含有许多硫化物以及各种污染成分，同时，三元催化剂也不能实现自身的催化作用，这就导致了汽车的污染问题，所以，对于减少空气污染的问题也应当被重视起来。
3、提高动力性能
如何提高发动机的扭矩和升功率是汽车发动机发展的又一重点方向，对于发动机你聚合升功率的提升中重点在于可变气门配气机构的普及使汽油发动机进排气系统的动态效率得到了优化。同时，还可以在改进燃油喷射方式、提高燃油的燃烧效率等方面下功夫。
4、提高热效率，减少耗油
要想改进现有的汽车发动机，提升热效率，减少耗油是一个需要重点考虑的方向，而实现此目标的方法在于提升传统发动机的热效率，传统的发动机的热效率在40%左右，如果可以把这一指标提升到50%，那么对于发动机的耗油量来说应该有很大的改进。
5、热管理系统的改进
随着发动机不断提升自身的热效率，这对于汽车的热管理系统也是一个非常大的考验，对汽车发动机的热管理系统提出了更高的要求，随着稀薄燃烧带来的高增压、废气再循环和热负荷的提高，对于热管理系统是一项非常大的考研。所以，从现在的科技发展水平来说，集成化、模块化的热管理系统是一个重要的发展方向，这对于降低油耗有非常重要的作用。
6、燃油喷射技术和点火技术的发展
传统的汽油发动机采用的仍是“缸外混合”的技术[3]。以现在的科技发展水平和机械制造水平，实现“缸内混合”已经不是问题。所以说燃油喷射技术仍是汽车发动机的一个重要发展方向，这对于提高发动机的热效率和减少油耗有十分重要而作用。或者，也可以研制新型的燃油雾化技术和物化模型，让燃油可以瞬间汽化，增加雾化程度。同时，在另一个方面，点火技术也是一个重点研究方向，比较有发展前景的有电晕点火，和传统的电火花塞点火不同，它利用了等离子体点火实现深度稀薄燃烧，降低燃烧温度。
结语：汽油发动机是传统的动力装置而且在以后的一段时期内仍然是重要的一种动力装置，所以提高传统的汽油发动机的性能、减少油耗、减少污染、提高动力性能等等是其重要的发展方向，所以，相关的制造研发单位应当把握住乘用车汽油发动机的发展方向，不断努力，不断提高汽油发动机的技术水平。
参考文献
[1]本刊编辑部,范明强.“透过上海车展,看汽车新技术”系列报道之四 汽油发动机技术的发展趋势[J].汽车维修与保养,2011(07):44-48.
[2]. 2005年汽油发动机技术发展趋势分析报告[C]. .2005年度中国汽车摩托车配件用品行业年报.:全国工商联汽车摩托车配件用品业商会,2005:129-131.
[3]王大伟,韩磊,赵宇飞. 浅谈国内汽车发动机现状及发展趋势展望[C]. 河南省汽车工程学会.第十五届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集.河南省汽车工程学会:河南省汽车工程学会,2018:30-32.
作者简介：蒋斌，籍贯：广西桂林，职称和学历：助理工程师、本科
研究方向或专业：热能与动力工程.