现代汽车的基础是其内燃机（ICE），尽管发展了替代能源，但由于文化，经济和社会原因，传统ICE仍保留了其优势。 从1994年到2008年，汽车发动机经历了许多变化和改进，对它的经济和环境绩效产生了积极影响。 可以基于一定时期内的全球趋势和模式来理解内燃机的发展逻辑。 自上世纪90年代开始在汽车工业中以来，由于新材料和对“全球”汽车的新要求，设计发生了翻天覆地的变化。
交叉路口
在过去的15年中，柴油模型与汽油比例的变化导致全球柴油汽车使用量的增加，尽管这一过程并不相同，并且主要影响了西欧，在某些国家，西欧的柴油汽车车队从25％增长到70％ 。 与汽油发动机相比，燃油效率更高的柴油也具有众所周知的缺点：比功率降低，噪声水平相对较高，难以减少废气排放，生产成本较高。 因此，乘用车的汽油和柴油发动机之间的最终选择仍然是有争议的。 在未来10-15年内，环境标准和要求对汽车发动机燃油经济性的影响很有可能会导致汽油发动机和柴油发动机的技术和睦，同时减少此类发动机的燃油消耗和生产成本之间的差异。 戴姆勒-克莱斯勒（DaimlerChycler）在梅赛德斯·奔驰（Mersedes Benz）F700概念车上的发展就证明了这一点，该发动机采用了汽油的压缩点火技术，就像在柴油发动机上一样，由于采用了更先进的热力循环，因此使柴油发动机更加经济。 该发动机采用了近十年来的所有现代技术：直接喷射，受控涡轮增压，可变压缩比以及其他最近的发展，这些发展为相对较大的汽车提供了5l / 100km的油耗。 如今，许多汽车制造商开始研究利用汽油压缩产生的点火技术，这使柴油和汽油发动机技术融合在一起，并为制造多燃料汽车创造了条件。
在15年的时间里，缩小尺寸的理念在现代发动机制造中得到了加强，它表示从较小的体积获得更大的动力要比从较大的体积获得更多的动力更好，因为这为减少动力单元的质量和尺寸以及改善各模式的燃油经济性开辟了前景。空载和部分负荷。 这种现代思想开始了减少发动机气缸的数量和数量的过程，现在甚至是汽车发动机的基础-4缸内燃机也开始减少工作量，并朝着“按需工作量”技术的方向进行了现代化，这实际上使这些发动机变成了2缸发动机。 x圆柱体。 近年来，发动机在机舱内的布局数量上已经变得更加多样化：具有不同块外倾角的W，VR和V形回路，以及出现了奇数缸的直列式发动机，但是所有这些方案通常都不会影响总体布局并且只有多元化的发动机制造。 内燃发动机的基础仍然是R发动机的布局。
燃油系统也发生了很大变化。 具有中央喷射的化油器系统和发动机的时代已经过去，并且它已由分布式喷射和直接喷射取代。 在本世纪初，基于将全新的电子电路用于直接燃料喷射的基础上，新一轮燃料喷射系统的开发开始了，尽管这些发动机的燃料复杂且对燃料的质量要求很高，但它们的使用正在增长。 现代设计的大多数ICE仍使用分布式喷射，这将继续得到改进，从而改善进气口涡流形成的调节和燃料雾化的质量，因为考虑到技术的发展，在这方面存在很大的可能性。
柴油燃料供应系统最近也得到了发展。 对于柴油而言，决定工作过程性能的最重要因素是所使用的混合物形成方案。 在汽车中使用柴油发动机始于预燃室和涡流室结构（独立的燃烧室）。 然而，由于这些混合方案的许多基本缺陷，以及由于具有不分隔腔室的柴油发动机领域的发展，近年来，存在使用直接燃料喷射的趋势。 直接喷射的发展受到共轨燃油供应系统发展的影响，该系统允许扩大柴油发动机的改装和型号范围。 共轨系统的进一步发展与燃油轨中燃油压力的进一步增加（180 ... 200 MPa），燃油喷射过程的优化以及降低噪音和废气毒性有关。
在石油资源枯竭和内燃机环境标准日益严格的威胁的影响下，大多数汽车制造商在开发新车型时都将高燃油效率和环境友好放在首位。 功率指示器现在在优先级列表中排名第三（仅运动车型除外）。 这就是为什么大众汽车的动力增长不如90年代初之前那么快的原因。 近年来，随着天然气分配系统的变化，四气门方案因其明显的优势而成为汽车的标准，而三气门和五气门系统仍然是例外，使用增压发动机的汽车数量也在不断增长。 现代增压的基础是各种形式的涡轮增压以及机械增压。 应该注意的是，几乎所有带有分布式汽油喷射的发动机都已经调整了进气管道，以提供气动增压。 同时，越来越多地使用具有可变几何形状的管道，这使得在各种工况下实现最佳进气设置成为可能。 涡轮增压在柴油发动机上的使用尤其明显，并且随着增压技术的发展，增压空气冷却器（中间冷却器）开始用于提高效率。 现在，使用中冷器已成为大多数增压发动机的规则。
从90年代到我们时代的ICE潜力主要是通过提高怠速和部分负荷下的效率来扩展，这在现代汽车上占了大部分时间。 使用安装在凸轮轴上的移相器来调节进气门和排气门的打开和关闭相位的气门正时控制系统已得到广泛应用。 移相器的第一个模型主要是液压的，并且调节进气门的操作，但是最新的模型已经是电动的，可以提高速度和效率，并且还可以调节进气门和排气门。 使用安装在凸轮轴上的移相器进行相位控制的缺点是气门正时的逐步变化，这是开发用于连续可变气门正时控制系统的原因。 第一个这样的系统是BMW Valvetronic，它通过连续调节进气门高度的变化来控制相位（由于这个系统，这是第一次没有节气门的汽油ICE！）。 日产（VVEL）和丰田（Valvematic）很快就掌握了类似的技术。 但是最先进的开发是FIAT以MultiAir的名义推出的。 MultiAir系统使用一个凸轮轴作为进气门和排气门，而凸轮的进气作用是通过特殊的电动液压系统进行的，该系统可让您单独控制每个气门的进气。 气体分配技术的发展使人们有可能针对模块化发动机尺寸提出构想，这种思想首先出现在具有大容积和大量汽缸的汽车上-该系统通过禁止部分汽缸在部分负荷下运行而节省了燃料，现在，已经可以在小体积和大功率发动机上使用该技术。气缸数。
现代汽车发动机由于其制造中使用了新材料，并且对内燃机中发生的过程进行了更深入的计算和研究，因此变得更加完美，从而减少了发动机内部的摩擦损耗和泵损耗。 根据需要改变发动机驱动单元功率的原理的引入使得可以降低驱动内燃机的油泵和水泵的能源成本，并根据可能和需要在加速过程中关闭发电机并在制动时打开发电机。
从90年代初到今天的这段时间可以正确地称为从各种技术共生的复杂机械结构过渡到汽车中所有可能的辅助单元电气化以实现最大能源效率的时期。
PS：如果您简要描述以上所有内容的本质，则意味着自90年代以来首次引入的技术数量有时并不能提高汽车的功能，而只能达到许多中间目标。 后来向ICE中引入电气组件的过渡，在不使设计复杂化的同时，又获得了质上更好的结果，同时实现了与ICE中的机械-液压-气动系统相同的目标。