我國內燃機工業發展歷程
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我國內燃機工業發展歷程
中華人民共和國成立前,中國內燃機工業的萌動
20世紀初,中國已有廣州均和安機器廠( 1908)、上海求新制造機器輪船廠(1908)等先后制造過2.9~7. 4kW的煤氣機。第一臺柴油機要算1915年廣州協同和機器廠按照英國柴油機仿制的船用柴油機。由于當時的柴油價格較低,所以20世紀20年代以后各動力廠逐步轉向生產柴油機。上海先后創辦了新中、中華、環球、上海和大隆等較大的制造內燃機的機器廠,還有吳祥泰、協泰、豐泰、永大等機器廠也制造內燃機。與此同時,無錫的工藝、實業和合眾等20多家機器廠以及常州(原武進縣)的厚生和萬盛等機器廠也開始制造內燃機。武漢有周恒順機器廠制造的11.0~58. 8kW的煤氣機。山東濰坊的華豐鐵工廠在1932年仿制了英國Blackstone公司的單缸臥式llkW低速柴油機。20年代末中國柴油機工業發展很快,上海的最高總年產量達4400kW。年產量最多的大隆機器廠曾達到300臺。當時許多機器廠并非專業生產內燃機,根據市場需要也生產軋花機、碾米機等,或從事發動機修理工作。這些工廠的內燃機年產量一般只有20~100臺,廠房和加工機床較簡陋。20世紀30年代隨著抗日戰爭爆發,沿海剛發展起來的內燃機民族工業遭到嚴重破壞。
從1915年到1949年,中國柴油機工業尚處于萌芽狀態,以修配和仿制為主,生產方式以單件生產為主,生產規模很小,設備簡陋,有些主要零件(如油泵油嘴、曲軸等)自己沒有能力制造,還需從外國購買。到1949年,中國總共累計生產不足14.7萬kW內燃機(包括柴油機和煤氣機),1949年的產量約7300kW,當時主要生產廠只剩下上海新中、廣州協同和及常州厚生機器廠3家。
中華人民共和國成立后,中國內燃機工業的建成和發展壯大
中華人民共和國成立后,內燃機工業蓬勃發展起來,為中國的現代化建設做出了貢獻。
回顧中國內燃機工業解放后的發展歷程,大致可分為以下4個階段。
一、恢復和改造內燃機工業(1949-1957)
1949年10月1日,中華人民共和國成立。在中國共產黨和人民政府的領導下,立即著手恢復國民經濟,內燃機行業也開始逐步恢復和改造。
1. 恢復內燃機生產,組織產品試制。
1950年中央重工業部機器工業管理局成立了設計室,華東工業部機械工業處也成立了技術室,集中了一批技術人員進行柴油機產品的開發。
除了恢復低速柴油機和煤氣機的生產外,還組織試制一些中、高速柴油機和汽油機。
1950年,吳淞機器廠(后為上海柴油機廠)制成5.5馬力①汽油機41臺,為小型發電機配套;同年,該廠把1949年試制成功的1140型單缸中速柴油機正式投產。該柴油機參考日本洋馬公司,燃料系統參考美國卡特彼勒公司設計,750r/min、8.9kW、質量600kg,這是中華人民共和國成立后最早投入小批生產的柴油機。
1951年,中央重工業部機器工業局設計室與天津機器廠(后為天津動力機廠)組成試制小組,參考卡特彼勒公司8800型柴油機設計4146柴油機,1050r/min、59. 7kW、質量1850kg。這樣高的轉速在當時國內生產的機型中是一項突破。
1951年,華東技術室參考Fairbanks Morse公司4缸機進行設計,由吳淞機器廠1952年試制成功41 10型40馬力柴油機,1953年制成6110型60馬力柴油機。無錫柴油機廠在生產41 10型的同時又發展了3110型。
1953年,濟南柴油機廠參照捷克4S160柴油機進行試制,于1955年投產,后又發展8160型。其后濰坊柴油機廠試制6160型,從而形成67.1~134. 2kW的160系列。
在中、大功率中速機方面,為了滿足城鎮、礦山及工廠動力與照明的需要,1952年,上海新中機器廠(后為新中動力機廠)試制成功200馬力、500r/min柴油機。上海通用機器廠(上海汽輪機廠)按審訂后的昆明中央機器廠VD -25型柴油機圖樣,完成了6250型柴油機和200kW柴油發電機組的試制。
同時,天津機器廠、上海通用機器廠等也試制成功配4146型、6250型等柴油機的曲軸。僅3年時間,內燃機零部件已開始在國內進行生產。
2. 從整頓產品質量人手,對企業進行整頓和改造。
1952年9月成立第一機械工業部(簡稱一機部②),下設第四機器工業管理局,統一規劃全國動力機械,包括汽輪機、鍋爐和內燃機等產品的生產。劃歸四局直屬的內燃機專業廠有:上海柴油機廠(上柴)、新中動力機廠(新中)、無錫柴油機廠(錫柴)、天津動力機廠(天動)、濟南柴油機廠(濟柴)、濰坊柴油機廠(濰柴)、南昌柴油機廠(南柴)和武漢動力機廠(武動)8個企業以及兼產柴油機和煤氣機的2個廠。還有一部分生產內燃機的地方企業,如江蘇常州機器廠、山東萊陽隆茂鐵工廠、濰坊華豐機器廠和廣州協同和機器廠等,也由四局歸口管理。
第一機械工業部四局組成產品質量聯合檢查組,對武漢動力機廠、上海柴油機廠、天津動力機廠等9個工廠的產品質量進行了巡回檢查。這次大檢查對于促使企業建立正常的生產秩序,增添必要的檢測設備和手段,建立和完善產品檢驗制度,糾正長期形成的修配習慣等,都有很好的作用。
在生產管理方面,一些企業制定了生產作業計劃和定額管理制度、廢品管理制度,建立原始記錄和統計制度。重點放在制品管理、質量檢驗、工具管理、設備維修4個薄弱環節。在工藝和工裝方面,建立了各種工藝過程卡、毛坯卡、工具清單等工藝文件,制定了典型工裝設計規范。按照蘇聯專家建議,引入工藝路線概念,按工藝路線組織生產,將機床設備改為按工藝流程排列。同時整頓產品圖樣,修訂公差和技術條件,并編制了主要零件工藝文件,嚴格工藝紀律。通過一系列的措施,內燃機生產開始逐步走向了正軌,產品產量和質量都有明顯的提高,成本有所下降。例如上海柴油機廠1957年實現的利潤比上年增長60. 3%,而人員只增加12%。一些直屬廠還成立了中央計量室和化驗室,以保證計量標準的統一和嚴格控制。為適應內燃機批量生產需要大量工藝裝備和專用機床的特點,把工具制造和設備維修工作從生產車間獨立出來,加強了企業的技術后援力量。
3. 組織內燃機關鍵零部件的專業化生產與協作。
在“一五”期間,一機部四局十分重視內燃機關鍵件的專業化生產與協作的問題。一是在一些柴油機廠組織專業化生產車間;二是對一些原來生產維修配件的小廠進行技術改造和擴建,使之成為配附件專業廠。如1953年上海柴油機廠和天津動力機廠先后建立起油泵油嘴專業車間。此間,濟南柴油機廠建立了鋁活塞、軸瓦車間,濰坊柴油機廠建立了齒輪箱和油泵車間,南昌柴油機廠建立了活塞環車間等。又如對上海動力設備公司的寶昌、大中華等一批生產活塞、活塞環、軸瓦、濾清器的工廠加以改造、擴建,使之成為配附件專業廠。配附件專業化生產大大減輕了主機廠供應維修配件的負擔,為部分主機廠提供了優質廉價的配附件。同時還為開發新產品創造了極為有利的條件。
4. 推廣應用球墨鑄鐵,解決了內燃機曲軸、凸輪軸等毛坯生產的薄弱環節。
球墨鑄鐵的試制成功及其在內燃機上的應用推廣,對中國內燃機行業的發展起了重要作用。從1950年起國內開始研究生產球墨鑄鐵,1952-1954年在國內逐漸推廣應用。無錫柴油機廠1952年即鑄造并應用球墨鑄鐵缸套、齒輪、搖臂等柴油機零件,1956年中國第一支柴油機球鐵曲軸在該廠澆鑄成功,加工裝機后經過超速超負荷及沖擊試驗,實際使用達8700小時。當時內燃機生產批量迅速擴大,但國內缺少大規格的鋼材和大型模鍛設備,矛盾十分尖銳。無錫柴油機廠把球墨鑄鐵應用到3110型柴油機曲軸的正式生產上,并首創了“橫澆豎冷”的球墨鑄鐵曲軸澆鑄新工藝。此后,球鐵曲軸在全行業得到普遍應用,成為解決中國內燃機曲軸、凸輪軸等關鍵件毛坯生產薄弱環節的十分有效的辦法,并節約了大量鋼材,減少了工時和成本。
5. 制定內燃機系列型譜和技術政策。
在國民經濟逐步恢復的過程中,當時一些內燃機廠恢復了老產品的生產,也開始參照一些不同國家、不同類型的內燃機進行試制,機型較雜亂,對內燃機工業的發展和使用維修都很不利。1954年,一機部四局組織制定了中國第一個內燃機系列型譜,同時明確了有關內燃機發展的幾個重大技術政策。一是中國內燃機工業必須實行產品的系列化,即以若干合理的系列,滿足國民經濟各部門的需要,避免產品的重復和空白,并從國家的整體出發,全面統籌、有計劃地加以安排。二是以發展節能的柴油機為主,不單獨發展煤氣機產品系列。三是確定以高速柴油機為主要發展方向。
四局所屬中央設計室幫助各廠試制新產品。1954-1955年,濟柴試制成功4S160及8S160型柴油機;1955年濰坊柴油機廠又在4S160型的基礎上試制6L160型船用中速柴油機,構成160系列;南柴先后試制成2105型及285型柴油機;上柴、錫柴及寧動發展了2、3、4缸及6缸,形成20、30、40及60馬力的110系列;天動在4146型柴油機基礎上發展了6146型柴油機,形成146系列柴油機;上海汽輪機廠在6250型柴油機基礎上發展了4250型200馬力柴油機及其135kW發電機組、8250型440馬力柴油機及其256kW發電機組,形成250系列柴油機及其發電機組;新中動力機廠試制成350系列中的6L350型柴油機(675馬力,375 r/min),用于船舶主機及發電機組。在“一五”期間,僅部屬專業廠就發展了9個系列、26個新品種的柴油機。此外,1954年柳州機械廠及天津機械廠等還先后試制成功2. 57kW、3000r/min及4.4kW、2200r/min的1101型及26型汽油機;廣州協同和機器廠、常州機器廠、無錫“機一聯”等地方工廠也制成一些柴油機和煤氣機新產品。常州機器廠逐年改進產品結構,制成空氣預熱煤氣發生爐及復合式煤氣清潔器。
在一系列扎實工作的基礎上,內燃機行業于1956年提前一年完成了“一五”規定的指標。到1957年,全國內燃機專業生產廠發展到34家,當年提供的內燃機商品量達69萬馬力,是1952年的17. 25倍,占國內內燃機總銷量的79%(1948年國產內燃機約占5%)。
在“一五”期間,國家對內燃機行業的投資共計4300萬元,主要是用于幾家新廠的建設上,其中有蘇聯援建生產船用內燃機的洛陽柴油機廠和陜西興平柴油機廠兩個“156項”工程。而同期內燃機的年產量每年平均卻以76.8 010的速度遞增。內燃機行業加強配附件專業化生產,改善企業管理,組織系列化生產,取得了投資小、見效快、效益大的優異成績。到1957年,中國內燃機行業已初具規模,為內燃機制造業的發展打下了初步基礎。
二、 內燃機工業體系基本建成( 1958-1980)
第一個五年計劃完成之后,內燃機行業科技人員和廣大職工在開發新產品,推廣新技術、新工藝和新材料方面積極性大大提高;行業管理體制也由解放初期的統一管理,相對分散到機械、農業機械、船舶、兵工、鐵道、交通等幾個相關部門管理,調動了各方面的積極性;內燃機行業的建設和改造資金的投入有了較大的增長。由于新技術的采用和大量資金的投入,以及中國石油工業和基礎工業的發展壯大,使中國內燃機行業得以較快的發展,并形成了比較完整的工業體系。
為滿足農業抗旱對排灌機械的要求,1957年12月國家經濟貿易委員會(簡稱國家經委)、水利部、農業部、一機部等聯合召開了全國農田排灌機械、農業機械化會議,決定1958年供應50萬馬力動力排灌機械,這個數量幾乎等于當時排灌機械的總和,是那時中國實現農業機械化所采取的現實步驟。
1958年,在“大躍進”的形勢下,各地大辦農業機械廠和內燃機制造廠。據統計,到1959年年底,全國內燃機廠猛增到185個,當年產量達到442萬馬力,1960年又增到525萬馬力(其中農機系統489萬馬力)。
1958年成立了上海內燃機研究所,在這個歷史階段中,70%以上的農用柴油機都是該所設計的,大大促進了非道路用柴油機工業,特別是農用柴油機工業的發展。
1959年9月農業機械部(簡稱農機部)成立后,動力機械中除車用和為軍工、鐵路、大型船舶等配套的大型的內燃機以外,農業用、工業用以及小型車用(整車廠自配者除外)的各種內燃機及其配附件都歸農機部管理。
1959年大慶油田的開發,國內原油和石油制品生產的發展,為內燃機工業的發展提供了必要條件,原來產量較大的煤氣機,由于使用不便,材料消耗大,逐漸被柴油機所取代。
在主管部門的規劃指導和組織實施下,中國內燃機工業在以下幾方面取得了很大進展。
1. 開發了一代內燃機新產品。
中國生產的內燃機,由參照國外樣機發展到自行設計,是這個階段取得的重大歷史性進展之一。自行設計的柴油機新產品包括135系列柴油機、小馬力農用柴油機、廢氣渦輪增壓器和增壓柴油機、配大中型拖拉機的柴油機和大馬力柴油機等。
1956年求新造船廠開發出用J - 270渦輪增壓器(由船舶工業管理局組織研制)配套的6 -187/270增壓柴油機,將功率提高了50%,這是國內第一臺大中馬力船用增壓中速柴油機。隨后1958年新中動力機廠制成軸流式T250X型廢氣渦輪增壓器及1200馬力的8L3502型柴油機。同年中國科學院動力研究室研制成10號徑流式增壓器,配6135型柴油機進行廢氣增壓試驗,功率可提高30%—50%,油耗亦有所降低。由于廢氣渦輪增壓可以提高柴油機的升功率、降低柴油機的比質量、降低柴油機單位馬力的制造成本,對于節能、減低排氣中的有害物質,以及改善柴油機的使用特性等都有好處,因此渦輪增壓是柴油機技術的一項重大突破。
繼軸流式廢氣渦輪增壓器研制成功之后,中國開始了大馬力增壓柴油機的研制。1958年6月一機部六局組織上海內燃機研究所、上海交通大學、無錫柴油機廠和上海柴油機廠共同研究分析國外進口樣機,隨后僅用了82天時間,就開發出一臺樣機,配裝在青島四方機車車輛廠生產的巨龍牌機車上進行試用。根據在試用過程中發現的問題加以改進設計后,1960年上海柴油機廠設計成12V180型增壓高速柴油機,又經過五年多的試用和幾輪改進設計,終于在1965年10月投入批量生產。同一時期,紅巖機器廠也完成了62502型增壓柴油機的研制工作,為長江等內河船舶和工礦發電提供了配套的動力機械。
2. 加強了內燃機的系列化、標準化、通用化工作。
由于新產品大量出現,舊的系列型譜已不適用。1961年農機部向上海內燃機研究所下達了重新編制柴油機系列型譜的任務。該所對內燃機的國內外情況以及國內用戶對柴油機性能的要求,作了一次比較廣泛的調查,提出了各種用途中小功率柴油機第三個系列型譜(草案)。農機部還向天內所下達了制定通用小型汽油機系列型譜的任務。由該所提出的小汽油機系列型譜(草案)在新機型的發展上得到了貫徹實施。新的系列型譜(草案)在實際工作中成為內燃機行業規劃和開發新產品的主要參照依據,對于中國內燃機產品的系列化、多品種以及組織維修配件的供應等,都起到一定的推動作用。在標準化工作方面,1963-1964年制定了內燃機產品和重要配附件(包括活塞、活塞環、缸套、軸瓦、缸體、缸蓋、曲軸、凸輪軸、油泵油嘴等)技術條件及整機臺架試驗方法等國家和部頒標準,對于提高產品質量和促進整個行業的技術進步,都有重要的作用。
3. 企業自制設備,進行技術改造。
農機部動力局于1960年4月在蘇州召開了全國動力機械行業技術革新、技術革命經驗交流和規劃會議。5月,一機部和農機部在上海聯合召開了全國機械工業技術革新和技術革命現場會。這兩次會議促進了內燃機行業進一步解放思想、自力更生,組織起來自制專機、提高工藝水平和生產效率。例如上柴形成具有年產30多臺組合機床專用設備的制造能力。到1984年該廠已擁有組合機床專用設備317臺,組成了組合機床自動線10條、機體流水線2條以及多工位機床等生產線。
4. 整頓產品質量,擴建重點企業,調整企業布局。
1961年3月,農機部在根據中央提出的調整國民經濟八字方針,提出了整頓產品質量的方法和步驟。不久重新頒發了《柴油機試驗辦法》和《煤氣機試驗辦法》,制定了《出國柴油機制造與驗收質量標準》等部頒標準。同時,對生產內燃機的地方企業進行了調整。到1965年,內燃機生產企業由1959年的185家下降到53家,農機系統內燃機年產量由1960年的489萬馬力下降到245萬馬力。
內燃機行業骨干廠的基本建設主要是在農機部成立以后進行的。例如,對上海柴油機廠國家投資3887萬元,形成年產135系列柴油機35萬馬力、12 V180型柴油機10萬馬力的生產規模改造和擴建;對濰坊柴油機廠國家投資2069萬元進行擴建,形成年產6160型柴油機10萬馬力的生產能力;對天津動力機廠國家投資1386萬元,形成年產146系列柴油機1500臺的生產能力;對北京內燃機總廠、無錫柴油機廠和南昌柴油機廠等都進行了擴建和改造。
在此期間,國家還投資進行了內燃機科研基地的建設,先后成立了上海內燃機研究所和天津內燃機研究所。從1958-1965年,國家對內燃機行業的投資總計達4.28億元,為內燃機行業以后的迅速發展,從物質條件上做了準備。
從1964年開始,根據中央指示進行大“三線”建設。內燃機行業把生產250系列中速柴油機的無錫動力機廠和生產小型汽油機的上海動力機廠內遷重慶,分別定名為紅巖機器廠和浦陵機器廠,由上海柴油機廠、天津機械廠、天津動力機廠分別包建貴州柴油機廠、貴陽農機鑄造廠、貴州汽油機廠、青海柴油機廠以及在西北擴建和改造了西安動力機廠、蘭州柴油機廠、寧夏柴油機廠等,從而改善了內燃機行業的布局。但由于受“左”的思想干擾,內遷廠廠址選擇不當,給企業生產和職工生活都帶來不少困難,在由計劃經濟向市場經濟過渡的過程中多數內遷廠被淘汰。
通過貫徹“調整、鞏固、充實、提高”的八字方針,內燃機的品種、質量,行業的管理水平、技術水平和設計能力,都有很大提高。到1966年,中國初步形成了比較完整的內燃機工業架構。
1966-1976年“文化大革命”中,全行業的工廠管理和文明生產遭到破壞,產品質量全面下降。一些省、市盲目發展了一批小型內燃機企業,造成損失浪費;同時,普遍忽視了內燃機配套性能和技術水平的提高。
由于國家對內燃機行業增加了基本建設投資(13年累計投資8. 38億元),以及通過廣大干部、技術人員和工人努力,內燃機行業還是得到了一定的發展。例如擴大了農用內燃機生產能力,1980年全國內燃機產量已達3138萬kW;發展了機械加工流水線、自動線和鑄造生產線(據1974年統計,當時全國機械工業共有130多條自動線,其中內燃機行業就有70條,占54 010);以及開發了一批新產品,推廣應用了一些新材料、新工藝。例如:小型汽油機生產采用壓鑄機節約金屬88.5 010、工時下降70010,推廣失臘精密鑄造用于制造增壓器葉片、凸輪軸、搖臂等零件,在熱處理方面推廣了球鐵曲軸軟氮化工藝等。
應當指出,“文化大革命”期間,正是國外技術迅速發展的十年,而中國則基本上停留在20世紀60年代的水平上,致使與國外技術水平的差距愈拉愈大。
三、 內燃機工業體系發展壯大(1981-1995)
1978年中國共產黨十一屆三中全會確立了中國重點轉向經濟建設的方針,中國內燃機工業邁開更大的步伐,開始走上新的發展階段。汽車、摩托車以及農用運輸車等配套主機的快速發展,帶動了內燃機工業的高速發展。
隨著改革開放的不斷深化,中國由計劃經濟向社會主義市場經濟過渡。國營企業開始按照現代企業制度進行管理,大型國營企業股份化,小型國企轉制,民營企業大量出現,外資企業增多。內燃機企業體制開始進入多元化時代。
內燃機及其配附件外資企業日益增多,先進工業國家的內燃機產品、裝備、技術和資金不斷地進入中國市場,大幅度提高了中國內燃機工業的能力和技術水平。但由于條塊分割體制等多方面原因,導致重復開發、重復引進、重復建設嚴重,造成資源的極大浪費,并在一定程度上削弱了中國尚不強大的內燃機自主開發能力。
1. 調整企業方向,加強經營服務。
1979年中國調整國民經濟,給內燃機行業改進企業管理一個很好的機會。企業轉變經營觀念,市場和質量意識大為加強。許多企業實行全面計劃管理和全面經濟核算,加速資金周轉,降低產品成本,提高了企業的經濟效益。行業內普遍加強了銷售和服務部門,積極執行“三包”與索賠等規定。不少內燃機企業在許多省、市建立了產品維修和技術服務中心。
內燃機企業認識到產品質量是企業生存的首要條件,堅持“用戶第一”和“質量第一”的指導思想,把設計質量、制造質量和使用質量三個方面都管理起來。為了保證產品的高質量,大多數企業實行高于國家標準的企業內控標準、積極推行國際標準,內燃機產品的質量有了明顯提高。
2. 改革開放推動中國內燃機工業快速發展。
1)銷售市場興旺繁榮。改革開放促使經濟發展,市場對摩托車、汽車、農機、工程機械、發電機組以及內燃機車、船舶(尤其是遠洋航運)和出口需求以較大的幅度增長,內燃機工業市場興旺。
改革擴大了企業的自主經營,大力調整產品結構,實行系列化、多品種生產。軍工企業按照“軍民結合、平戰結合、軍品優先、以民養軍”的方針,充分發揮軍工企業技術、裝備的優勢,利用富余能力,大力發展軍民通用型產品。如兵器系統開發和引進了內燃發電機組、礦用汽車、工程機械、摩托車等配套的汽油機和柴油機十余種;船舶系統開發了軍民結合、船陸結合柴油機;航空航天系統以微型汽車、摩托車用發動機作為民品發展的重點之一,這些使中國內燃機工業的生產能力有了很大的發展。
2)在發揚自力更生精神的同時,努力吸收國外先進技術。一批重點、骨干企業成立了產品研究開發機構,改進老產品、開發新產品。不少企業引進了國外先進技術和產品,與國外研究機構合作開發、派出技術和管理人員出國進修考察。這使中國內燃機產品技術水平得到很大提高,而且開擴了視野,看到了中國內燃機工業的差距。“六五”、“七五”計劃期間,全行業就引進了整機技術72項、配附件及材質工藝技術57項,其中包括風冷和水冷機型,小至0. 735kW小汽油機,大到4.2萬kW的船用低速長沖程柴油機。如船舶系統自1979年先后引進了蘇爾壽(Sulzer)、曼恩公司( MAN B&W)公司等世界眾多名牌柴油機制造技術,到1988年年底引進生產的柴油機的國產化率達到75%。
3)調整產品結構,內燃機生產大幅度增長。由于體制改革的深入發展,企業普遍重視調整產品結構適應市場需求。許多企業通過自行研制、合作開發和引進國外技術,開發了一批具有20世紀70年代末、80年代初國際水平的內燃機產品。隨著各行各業對各種機動車輛的需要量激增,中小功率柴油機和汽油機的年產量恢復并超過了歷史上最高年份。內燃機企業通過技術改造和新建形成了一批鑄造中心、鍛造中心,以及一批采用國內外先進工藝和設備的內燃機關鍵零部件的專業化大量生產企業,為中國內燃機產品實現專業化、協作化、大批量生產奠定了基礎。
四、 內燃機工業走向現代化,成為世界內燃機生產大國( 1996-2008)
1. 內燃機企業優化資源配置,生產集中度提高。
1996年前后,中國企業改革開始進入新的“抓大放小”發展階段。內燃機行業主要整機和配附件企業進入兼并重組、優化資源配置的過程。在“十一五”期間內燃機企業進一步進行戰略重組和整合,以求做強做大,參與國內外市場的激烈競爭。
2006年單缸柴油機產量超過60萬臺的有4家,產量占中國單缸柴油機總產量816萬臺的44%左右;小缸徑多缸柴油機產量超過10萬臺的有5家,產量占中國小缸徑多缸柴油機總產量313萬臺的42%左右;中等缸徑多缸柴油機產量超過10萬臺的有5家,產量占中國中等缸徑多缸柴油機總產量145萬臺的63%左右;通用小型汽油機銷售量接近或超過100萬臺的有5家,銷售量占中國通用小型汽油機總銷售量91 1萬臺的54 010左右;車用汽油機銷售量超過20萬臺的有10家,銷售量占中國車用汽油機總銷售量468萬臺的66. 2%左右。
中國已經成為世界內燃機生產大國。單缸柴油機、小型汽油機、車用內燃機、大型低速柴油機產銷量及內燃機總產量都名列世界前茅。
2. 技術進步加快,與國外先進水平的差距縮小。
1)排放標準成為推動中國內燃機技術進步的主要動力。中國等效采用歐洲排放法規,2000年、2004年、2007年、201 1年分別執行國I、國Ⅱ、國Ⅲ、國Ⅳ標準。北京市于2005年開始執行國Ⅲ標準,2008年開始執行國Ⅳ標準,基本上與國外先進水平接軌。國Ⅱ標準比國I標準CO降低30. 4%;HC和NO、降低55. 8%。國Ⅲ標準的尾氣污染物排放限值比國Ⅱ標準又降低了30%。國Ⅳ標準的尾氣污染物排放限值比國Ⅲ標準又降低了50 010左右。
排放標準是推動內燃機技術進步的主要動力。在減少有害排放物的同時還要考慮經濟性。
2)中國正在加大新能源、新動力的研發及應用。中國大中城市已在推廣應用CNG和LPG汽車。中國已在進行二甲醚、煤制合成燃料的應用研究。在甲醇、乙醇研究方面,吉林、河南等省已推廣應用乙醇汽油汽車;山西、上海等省、市已進行了甲醇汽車的產業化試點。
一汽、上汽、奇瑞、長安、吉利、長城等汽車生產企業開發或已研發出混合動力汽車。
中國已重點開展燃料電池和燃料電池發動機的研發,并已開發出多種燃料電池汽車。
3)技術和產品引進加速,合資合作步伐加快,世界主要內燃機企業進入中國。2001年中國加入世貿組織。內燃機企業的主要技術、產品、裝備來源從國內轉向國外是一個主要的趨勢。通過1~2輪的技術引進,中國大型內燃機企業已逐步形成了一定的自主開發能力,但是核心技術還要借助于國外。
中國轎車和重型車市場進入快速發展時期,國外著名汽車生產企業通過合資和技術轉讓的方式,將整車和配套發動機同時進入。
中國內燃機大型企業紛紛采用當代國際先進制造工藝與設備,一批具有國際先進水平的、采用網絡化柔性制造技術的工廠在國內建成投產。內燃機制造的工藝難點由此獲得突破,產品質量穩步提高。中國部分內燃機企業的工藝水平己接近國際先進水平。
3. 中國內燃機工業未來發展趨勢。
1)更廣闊的市場前景。交通運輸方面,2009年中國汽車產銷量都超過1300萬輛,成為世界第一汽車生產大國。再加上農業機械、工程機械、船舶工業等方面的配套要求,內燃機的總需求量是很大的。
2)更嚴峻的能源和環保壓力。石油是短缺能源,地區分布極不平衡,價格劇烈波動。中國已經成為石油消費絕對水平的第二大國,增量水平的頭號大國。內燃機是石油資源的最大用戶。開展內燃機節能以及代用燃料的利用已成為內燃機工業持續發展的唯一途徑。
中國內燃機汽車已成為城市的主要大氣污染源。北京市大氣中45 010的NOx、60 010的CO和70 010的HC;上海市84%的CO、94 010的HC、54%的NO。;深圳65%的NO,、95%的CO和71%的HC來自汽車尾氣。內燃汽車已成為城市的主要噪聲源。能否充分發揮柴油機節能的先天優勢已成為影響柴油汽車生存的關鍵。
到2020年,如果中國機動車總量發展到1.9億輛(不含低速汽車和摩托車),將消耗3.6億t車用燃料,排放11.7億t C02。燃油耗和C02排放將比1995年增加8倍。燃料和動力的多元化是21世紀內燃機工業面臨的基本態勢。
各種動力和燃料將要在競爭中求生存和發展,先進內燃機在近、中期還將是汽車的主要動力,汽、柴油仍然將是內燃機的主要燃料。
控制排放是內燃機工業可持續協調發展的關鍵。
3)更激烈的國際競爭。中國進一步開放國內市場,內燃機市場競爭更加激烈,高技術產品市場受到沖擊。中國內燃機企業正面對發達國家同行在資本、技術、策略、管理、人才、品牌等方面的巨大挑戰。
4. 內燃機工業未來發展的基本思考。
1)提升自主開發和自主創新能力。加快企業技術進步,提高企業技術創新能力,特別是核心技術的創新能力。提升自主開發能力,創造自主品牌,是由內燃機生產大國走向生產強國的必要條件。
2)以電子技術為主線,強化內燃機高新技術的發展。為了適應國內外市場競爭的需要,中國內燃機企業應該加快內燃機高新技術開發的進程,加大對高新技術科研和產業化的投入,研究開發節能、低排放的內燃機技術和產品。
3)實施內燃機節能與能源多元化。中國石油資源不能長期支持內燃機廣泛應用的需求,必須加快內燃機節能應用和氣體代用燃料、煤制代用燃料(二甲醚、合成汽油、合成柴油等)以及復合動力的應用研究和產業化。
加大電力、燃料電池等高效清潔能源的應用研究力度并在有條件的地方積極推廣應用。
4)以集團化為主導,優化行業結構。以市場為導向,加快行業結構優化調整和改革,重點支持一批有較強競爭能力的大型企業集團和重點骨干企業,形成合理的經濟規模,全面提高以企業為中心的技術開發能力及核心競爭力,降低研發和生產成本,提高工藝和裝備水平,把內燃機工業建成優質高效的產業。
5. 以兩個市場為主導,實現國際化發展。
中國內燃機企業要建立現代營銷體系,提高經營國際化、市場化水平,創造機會開拓國外市場,融入國際大循環。
能源和環境是內燃機可持續發展的兩大制約因素。內燃機長遠的發展前景,根本上取決于石化能源動力與新能源動力之間的競爭。純電動力機械的發展前景主要取決于電能儲存技術的發展,燃料電池動力機械的發展前景主要取決于燃料電池技術和制氫技術的發展。內燃機、純電動力機械、燃料電池之間的競爭是長期的,根據當前技術發展進程預測,至少在21世紀的上半葉,內燃機完全有能力接受各種新型動力的挑戰,能夠滿足日益嚴格的法規和用戶要求,繼續占領移動動力源的統治地位。
中國已經成為世界內燃機的生產大國,再有十幾年必將成為內燃機的生產強國。隨著電子技術及相關學科的不斷發展,內燃機的產品開發技術和制造技術將會日臻完善,以應付環境和能源的挑戰,在21世紀再創新的輝煌。
參考文獻
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中國機械工程學會編著. 中國機械史 行業卷 上[M]. 北京:中國科學技術出版社, 2015.01.
文章來源:交大高等工程教育博物館
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