新型内燃机的开发
内燃机的未来发展趋势
内燃机的未来发展趋势
内燃机的未来发展趋势主要包括以下几个方面：
1. 燃料效率提升：为了减少能源消耗和排放物的产生，内燃机将朝着更高的燃料效率方向发展。
这包括提高热效率、减少摩擦损失和热损失，采用轻量化材料等。
2. 新能源混合应用：随着清洁能源的发展和应用，内燃机将逐渐与新能源技术，如电动汽车、氢能源等进行混合应用。
这就是我们常说的混合动力车。
3. 发动机控制系统智能化：借助先进的传感器和控制系统，内燃机将越来越智能化。
通过实时监测和调整参数，如燃烧过程、气门控制等，可以提高动力输出和燃料效率，减少排放物的产生。
4. 低碳燃料的应用：为了减少温室气体排放，内燃机将应用更多的低碳燃料，如生物燃料、合成燃料等。
这些新型燃料可以减少对有限资源的依赖，并降低对环境的影响。
5. 污染物排放控制：内燃机将继续改进排放控制技术，以满足严格的排放标准。
采用先进的催化剂、颗粒捕集器等装置可以有效减少有害气体和颗粒物的排放。
总的来说，内燃机的未来发展趋势是以提高燃料效率、减少排放物产生和适应新
技术的发展方向，以满足更严格的环境要求。
我国内燃机车发展概况
我国内燃机车发展概况我国内燃机车的发展始于20世纪60年代，指导思想是内燃机车和电力机车并举，电力传动与液力传动并举，高速柴油机与中速柴油机并举。
在三个并举方针的指导下，曾经规划过我国内燃机车的开发及制造工作，建设了具有相当规模的内燃机车生产基地，为我国内燃机车的发展奠定了基础，推动了我国铁路牵引动力现代化进程。
20世纪70年代，通过对老厂的改造和对新厂的建设，形成了大连.四方.二七.资阳.戚塾堰五大工厂各自开发及生产一种主要产品的格局。
产品形成了我国第一代内燃机车，主要有：电传动的东风型系列机车东风4型机车，以及液力传动的东方红系列机车及北京型机车。
回顾这一段发展历史，国家对铁路牵引动力现代化的决心很大，但对于如何形成中国铁路牵引动力现代化的特色，同时追踪国外先进动力技术，还处于摸索阶段。
从发展的总体来讲，还存在以下几点问题：(1)电力牵引和内燃牵引发展不平衡。
由于片面的强调了铁路电气化对备战的不适应，形成了牵引动力改革向内燃化一边倒的格局，这与大多数发达国家铁路牵引动力现代化的发展趋势不符。
(2)没有以电传动为骨干。
液力传动内燃机车的生产工厂及计划生产能力远远超过电力传动内燃机车，这与国外大型干线内燃机车不再采用液力传动的发展趋势不符。
(3)没有以中速柴油机为骨干，高速柴油机与中速柴油机平分秋色，与国外大型内燃机车越来越多的采用中速柴油机的发展趋势不符。
(4)重主机，轻配件，重视主机厂的发展，追求大而全，忽视了配件厂的建设，难以形成专业化生产，不利于运用与检修的质量的提高。
(5)重制造，轻运用。
计划造车计划用车，即制造厂制造什么车，机务部门就必须用什么车。
面对我国内燃机车发展总体方针中存在的问题，我国内燃机车界经历了电力传动与液力传动，中速柴油机与高速柴油机的激烈争论，最后决定不再生产用于铁路干线的液力传动机车和高速柴油机。
1991年以后，分别停止了东方红3型和北京型两种干线客运液力传动内燃机车的生产。
简述我国内燃机车的发展
简述我国内燃机车的发展
我国内燃机车的发展历程可以追溯到20世纪50年代。
当时，我国从人才、技术和科研等各个方面进行了发展内燃机车的准备工作。
1958年，我国正式开始仿造试制内燃机车，先后制成了国产第一台内燃机车——建设型直流电传动调机内燃机车、巨龙型双节直流电传动内燃机车和先行型直流电传动内燃机车等。
这些早期的内燃机车基本是仿制国外的产品，设计技术水平较低，可靠性也较差。
然而，随着科技的不断进步和经验的积累，我国内燃机车的技术水平得到了显著提升。
在20世纪80年代，我国成功研制出多种新型内燃机车，如东风4型、东风5型和东风7型等。
这些内燃机车采用了先进的柴油机技术和电子控制技术，具有更高的性能和效率。
进入21世纪以来，我国内燃机车的技术发展取得了更大的突破。
新型内燃机车如东风10型、东风11型和东风12型等相继问世，这些内燃机车采用了先进的交流传动技术、智能控制技术和环保技术等，具有更高的可靠性、安全性和舒适性。
总的来说，我国内燃机车的发展经历了从仿制到自主研发、从传统技术到高科技的转变。
如今，我国内燃机车的技术水平已经达到了国际先进水平，为我国的铁路运输事业做出了重要贡献。
内燃机技术发展趋势与挑战分析
内燃机技术发展趋势与挑战分析内燃机技术是现代工业化社会中最重要的能源转换技术之一。
随着汽车、船舶、发电机组等内燃机设备在全球范围内得到广泛应用，内燃机技术也不断进行着创新和发展。
然而，内燃机技术在面临着新的挑战的同时，也正面临着前所未有的发展机遇。
本文将分析内燃机技术的发展趋势和挑战。
一、内燃机技术的发展趋势随着全球能源环境的不断变化和发展迅速的自动化、信息化和电动化技术的推广，内燃机技术产业在面临深刻变革的同时正面临着巨大机遇。
内燃机技术的发展趋势主要表现在以下几个方面：1. 高效节能高效节能是内燃机技术的重要发展方向。
目前，国际内燃机技术发展的主要趋势是朝向高效、节能、环保、低排放的方向发展。
开发和采用新型燃烧技术、优化设计、提高热效率和改善排放是主要手段。
同时，内燃机技术还将积极运用制造技术和材料的新进展，提高零部件制造精度和使用寿命，推广新型材料和新加工技术。
2. 电动化电动化是当前全球汽车行业的发展主流。
内燃机技术正面临着电动化的冲击。
在全球范围内，越来越多的国家和地区正在推广电动汽车和混合动力汽车。
随着电动技术的不断发展和完善，电动汽车的性能也将越来越接近和超越内燃机汽车。
因此，内燃机技术需要积极应对电动化的冲击，加快技术升级和转型升级步伐，开发和推广高效、通用、模块化的内燃机技术，促进内燃机技术与电动化技术的有机融合。
3. 全球化内燃机技术的另一个发展趋势是全球化。
目前，内燃机技术已经成为全球范围内最为重要的能源转换技术之一，各国和地区之间的内燃机技术产业交流和合作越来越频繁和深入。
随着国际经济一体化进程的不断加速，产业布局和经济利益的全球化将加快内燃机技术的全球化。
二、内燃机技术的挑战虽然内燃机技术在发展趋势方面呈现出较为明显的优势，但内燃机技术也面临着前所未有的挑战。
主要表现在以下几个方面：1. 巨大的环境压力近年来，环境问题日益成为全球人们关注的焦点。
排放控制和环境保护已经成为各国政府和社会的共同责任。
内燃机发展历程
内燃机发展历程内燃机是一种将燃料燃烧产生的热能转化为机械能的发动机。
内燃机的发展历程可以追溯到19世纪末，以下是内燃机发展的关键历程：第一台内燃机于1860年由法国工程师Etienne Lenoir发明。
这台发动机是以煤气作为燃料，通过电火花点燃来实现燃烧，然后将产生的热能转化为机械能。
这一发明开创了内燃机的先河，奠定了现代发动机的基础。
在随后的几十年里，内燃机经历了不断的改进和创新，并逐渐被工业化国家广泛采用。
1885年，德国工程师Gottlieb Daimler和Wilhelm Maybach共同开发了一台由汽油驱动的四冲程发动机，这成为了现代汽车发动机的雏形。
20世纪初，汽车工业开始迅速发展，内燃机成为汽车的主要动力源。
1908年，美国工程师Henry Ford引入了流水生产线的概念，大规模生产了一种价格相对低廉的汽车——福特T型车。
福特T型车的成功推动了汽车工业的蓬勃发展，并促使了内燃机技术的进一步改进。
20世纪20年代，德国工程师Rudolf Diesel发明了柴油发动机。
柴油发动机具有高效、耐用的特点，逐渐成为重型车辆和机械设备的主要动力选择。
二战期间，航空工业成为内燃机技术的又一个重要推动力。
发动机技术得到了大规模的投入和改进，涡轮增压、喷射和推进系统等技术的应用推动了内燃机的性能和效率提升。
20世纪60年代，随着航空航天产业的迅速发展，喷气发动机成为内燃机技术的新的突破。
喷气发动机利用高速喷气来推动飞机，具有高效、高功率的特点。
这种新型发动机的应用推动了飞机的速度和载重能力的大幅提升。
近年来，随着环保意识的增强和能源紧缺问题的日益突出，内燃机技术进入了一个新的阶段。
混合动力和电动车等新能源汽车的发展，无疑对传统内燃机提出了更高的要求。
因此，内燃机技术在提高燃烧效率、减少排放和能源消耗等方面得到了持续的改进和研发。
总结起来，内燃机作为一种主要的动力源，经历了150年的发展历程。
从最初的煤气内燃机到现代的汽油和柴油发动机，再到喷气发动机以及为环保而研发的新型内燃机，内燃机的发展不断推动着工业和交通运输的进步。
我国内燃机发展前景展望
Internal Combustion Engine &Parts0引言目前，各国对于本国的能源或相关技术政策差异较大，而政策的出台也决定着未来动力机械的发展方向，动力机械的发展又与国家的经济发展密不可分，制约着动力机械发展的因素较多，除国家出台的政策外，包括资源条件、技术发展水平、制造业发展水平、机械设计发展水平、工程机械管理、材料工程的发展等都是影响该国动力机械发展的因素之一。
在动力机械设备中，最为常见和广泛使用的就是内燃机，其覆盖功率范围广，从1kW 到3万多kW 不等。
目前，我国内燃机的保有量数以亿计，约40%为汽油机，约60%为柴油机。
当前，世界范围内的石油资源也被人类大量的开采，但总数有限，按照目前的开采方式和使用速度，石油资源也仅能供人类使用约半个世纪，采用新型能源或替代性材料开展发动机使用的应用型研究较多，但大范围的推广还存在困难和障碍，因此，在目前以柴油机为主要农业生产用动力机械设施的条件下，节能减排成为关键。
1内燃机及其发展历程内燃机的做功原理是采用内能做功的一种动力机械装置，它采用燃料在机械内部燃烧后释放能量，这种能量被称为热能，将释放的热能进行转化，形成可以为外部机械提供动力的能量。
随着科技的不断进步和发展，内燃机应用十分广泛。
然而，内燃机采用的燃料在燃烧后会排出对大气气体产生危害的有害气体，成为当前大气污染的因素之一。
19世纪初，内燃机的雏形初现。
直至1860年，第一台内燃机被法国的莱诺伊尔制成，且为燃煤型内燃机，成为内燃机的鼻祖。
1876年，在德国的奥托的艰苦钻研下，第一台煤气型燃气内燃机被发明，且采用四冲程往复活塞式运动原理，成为燃气型内燃机的先驱，是瓦特之后在动力机方面取得成就最高的人。
1883年，第一台四冲程往复式汽油机在戴姆勒与迈巴赫的艰苦钻研和反复试验下研制成功。
1897年，第一台压缩点火的内燃机在德国被狄塞尔制成成功，被命名为“狄塞尔”柴油内燃机。
新型材料在内燃机行业中的应用
新型材料在内燃机行业中的应用为了满足内燃机技术发展的要求，开发和采用新技术生产内燃机零件已成为一种趋势。
如内燃机汽缸套、活塞、活塞环、凸轮轴等零件的新型材料得到了很好地开发并有效地已经应用或有待应用于实际，对于提高内燃机效率、延长使用寿命、降低噪音、降低废气污染都有着很大地帮助。
1、新型材料在内燃机活塞及气缸套上的应用金属复合材料是新一代的高性能材料，用于活塞的复合材料由低密度金属和增强陶瓷纤维组成，主要用于高性能铝活塞。
近年来，有所发展的是纤维增强金属。
铝合金基FRM有抗拉强度高、耐热及耐磨特性。
纤维增强的轻金属能用于仅靠轻合金不能满足强度和耐磨性的部位上，是很有发展前途的材料。
活塞环槽是由氧化铝、二氧化硅纤维或氧化铝纤维增强铝合金铸成的，从而有效地利用了FRM的耐磨性和低热膨胀性，提高了活塞环槽的耐磨性，确保了活塞和气缸的间隙。
在此基础上，国外又推出了氧化铝纤维增强活塞顶的铝活塞机氧化铝纤维增强的美和精致凿的活塞等，进一步扩大了FRM在活塞上应用。
陶瓷是用于汽车发动机上的新材料，具有质量轻、耐磨、绝缘性好、高温强度大的优点。
一些陶瓷的密度是最先进的超级合金的1/3，是钢的1/2。
陶瓷材料比金属材料能更好的满足内燃机的要求，诸如提高经济性、降低有害物质的排放、降低避壁面损失，以至不需冷却发动机。
质量轻使其成为制造活塞的理想材料。
高温陶瓷的主要优点是熔点高、热强度性好、密度小、热膨胀系数小、抗腐蚀性和氧化性、耐磨性，同时其资源也较丰富。
陶瓷纤维合金的优良特性有助于活塞性能提高，如在顶部外圆周及顶环槽部位用陶瓷纤维为加以强化，则耐磨性加强，可减少环槽的磨损。
由于陶瓷纤维合金较SAE321的热强度高，体积稳定很少变形，很适宜做活塞顶部外圆周的强化材料，特别是在高负荷下运行的活塞。
另外，把陶瓷作为缸套材料能适应缸套日益要求严酷的工作条件和强化条件。
目前，使用的陶瓷材料有两种：功能型和结构型。
功能型陶瓷可用在氧传感器、PZT爆震传感器、NTC 热敏电阻水温传感器等内燃机电子控制和结合的各种传感器上。
可实现20：1功率质量比的新型内燃机
木没有汽缸盖 、凸轮轴和各种 阀门 。 木进气行程 、压缩行程、做 功行程和 排气行程同时发生， 因此实际上 已经不再有 工作行程 的区分 。 不过，在这种圆环形气缸中采用旋转 式活塞并不是第一次被拉斐尔提 出。早在
摩擦而产生的寄生功率损失。
传统发动机汽缸的柱状， 是一个环形的圆环
体， 活塞便是安装在这个圆环形的汽缸 中运
动 。
动轴便进行着连续旋转， 源源不断地输 出动 力。
ＭＴ 动机 的点 火方 式也 是采 用火 花塞 Ｙ发
当发动机工 作时，这些相互关联 的活 塞停 留在不同的位置而形成不 同体积 的汽
点火。当从动机轴每旋转一次， 发动机点火 ｌ ６次。而对 比一台标准的传统 Ｖ 发动机 ， ８ 机轴每旋转一次点火 ４ 次，只有 Ｍ Ｔ Ｙ 发动机 次数的 １／４ Ｙ ，Ｍ Ｔ发动机 的效率明显高于 传统发动机 。 所以， 正在开发此款发动机
的输出功率。 此外， 这款发动机的设计还是 模块化的。 卸下发动机后部的外壳后 ， 能够
接入额外的ＭＴ Ｙ 组件， 与另一个气缸模块装
配在一起 。由于具有装备双气缸的设计结
，
构， Ｙ 发动机能够实现 ４ ：ｌ ＭＴ ０ 的功率质量 比，其输 出功率可 以媲美一个汽缸体积达 ２． 升的 “ ４ ７８ ６ 缸”发动机。
以及军事等多种不 同用途 。他们 的 目标在
于 将 此种 科 技 作 为 － ｌ特 许 权 对 所 有人 放 ＇ ｂ 开 ， 目前他 们 Ｊ与 多 家 潜 在 的特 许权 获得 下 者接洽 。
发动机 的整体 质量将 非常大 。 以该公 司在 所
能够允许活塞运动至曲轴旋转 １ 度的位置。 ２ 在做功行程开始作用之前， 通过活塞处于这
机械实例分析
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根据三角形转子的结构可知，曲轴每转一周即产生一个动力冲程，相对四冲程往复式发动机，曲轴每转两周才产生一个动力冲程，可知旋转式发动机的功率容量比是四冲程往复式发动机的两倍。
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结构设计。旋转式发动机结构简单，只有三角形转子和输出轴两个运动构件。它需要一个化油器和若干火花塞，但无须连杆、活塞以及复杂的阀门控制装置。零件数量比往复式发动机少40%，体积减少50%，重量下降1/2～2/3。
(2) 运动设计。偏心的三角形转子如何将运动和动力输出？在旋转式发动机中采用了内啮合行星齿轮机构，如图所示。
行星齿轮机构
10.1 新型内燃机的开发实例
10.1 新型内燃机的开发实例
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三角形转子相当于行星内齿轮2，它一面绕自身轴线自转，一面绕中心外齿轮1在缸体3内公转，系杆H转子内齿轮与中心外齿轮的齿数比是1.5∶1，这样转子转一周，使曲轴转3周，输出转速较高。
10.3 全自动送筷机创新设计实例
本实例就开发新型全自动送筷机采用的创新思维(新型、实用、快捷)和创新技法(系统分析法、组合创新法、形态分析法、机构构型创新设计法等)作了一些简单的介绍，以期对创新设计有所启发。
1. 设计目的 学生每天到食堂就餐都得从筷筒里胡乱地抓取筷子，这样既不方便又不卫生，因此设计一种自动送筷机具有很大的实用性。如图所示为全自动送筷机外观图。
10.1 新型内燃机的开发实例
1
2
设计目的 本实例就圆柱凸轮加工原理开发中运用综合创新技法、反求创新法，通过创造性的综合和巧妙的构思，使综合体发生质的飞跃，做了简单的说明，从而体现出综合创新是一种更具实用性的创新思路。 圆柱凸轮作为一种机械传动控制部件，具有结构紧凑、工作可靠等突出优点，但其加工制作比较困难。东北大学东软集团生产的医用全身CT扫描机，有一对复杂的圆柱凸轮，过去一直采用手工加工，不仅制造精度低，而且劳动强度大，生产效率低，成本高。为此，负责机械加工的东北大学机械厂提出要研制一种精度较高、操作方便、成本较低的圆柱凸轮加工装置，故于2002年年末，其成立了跨年级的研究小组，开始对这一问题进行研究。经过一年多的时间，完成了圆柱凸轮数控铣削装置的综合创新设计，由东北大学机械厂完成制造，并成功地投入使用，满足了圆柱凸轮加工的精度和生产率的要求 。
机械创新设计实例分析
10.1
新型内燃机的开发实例
(2) 活塞往复运动造成曲柄连杆机构较大的往复惯性力，此惯性力随 转速的平方增长，使轴承上的惯性载荷增大，系统由于惯性力不平衡而 产生强烈振动。往复运动限制了输出轴转速的提高。 (3) 曲轴回转两圈才有一次动力输出，效率低。 上述问题引起了人们改变现状的愿望，社会的需求促进产品的改造 和创新，多年来，在原有发动机的基础上不断开发了一些新型发动机。
10.1
新型内燃机的开发实例
2) 旋转式发动机的设计特点 (1) 功能设计。内燃机的功能是将燃气的能量转化为回 转的输出动力，通过内部容积变化，完成燃气的吸气、压缩、 燃爆和排气4个动作以达到目的。旋转式发动机抓住容积变
化这个主要特征，以三角形转子在椭圆形气缸中偏心回转的
方法达到功能要求。而且三角形转子的每一个表面与缸体的 作用相当于往复式发动机的一个活塞和气缸，依次平稳地连
1. 往复式内燃机的技术矛盾
目前，应用最广泛的往复式内燃机 由气缸、活塞、连杆、曲轴等主要机件 和其他辅助设备组成。 活塞式发动机工作时具有吸气、压 缩、做功 ( 燃爆 ) 、排气 4 个冲程，做功冲 程输出转矩，对外做功 这种往复式活塞发动机存在以下明 显的缺点。 (1) 工作机构及气阀控制机构组成 复杂，零件多；曲轴等零件结构复杂， 工艺性差。 活塞1 连杆2 气缸3 曲轴4 进气阀5 排气阀6
控制回转运动平稳。
这种无曲轴式活塞发动机若将圆柱凸轮安装在发动机的中
心部位，可在其周围设置多个气缸，制成多缸发动机。通过
改变圆柱凸轮的凸轮轮廓形状可以改变输出轴的转速，达到 减速增矩的目的。这种凸轮式无曲轴发动机已用于船舶、重
型机械、建筑机械等行业。
10.1
新型内燃机的开发实例
内燃机发展史简单介绍
内燃机发展史简单介绍内燃机是一种将燃料燃烧产生的热能转化为机械能的装置，它是现代工业和交通运输领域中最重要的动力装置之一。
内燃机的发展经历了一个漫长而丰富多彩的历程，下面将对其发展史进行简要介绍。
19世纪初，法国工程师尼古拉斯·奥托发明了第一个可行的内燃机，并于1860年获得专利。
这台内燃机是一个四冲程往复式发动机，被称为奥托循环发动机。
这种发动机利用气缸中的活塞进行工作，通过燃油的燃烧来推动活塞的往复运动，从而产生机械能。
奥托循环发动机的发明标志着内燃机的诞生，也为后来的内燃机发展奠定了基础。
20世纪初，内燃机在技术上取得了长足进步。
德国工程师卡尔·本茨发明了一种新型的内燃机，被称为柴油机。
柴油机与奥托循环发动机的最大区别在于燃油的点火方式。
奥托循环发动机采用电火花点火，而柴油机则是通过压缩空气来引燃燃油。
这种点火方式使得柴油机具有更高的热效率和更低的燃油消耗，因此在商业领域得到了广泛应用。
柴油机的问世使内燃机的发展进入了一个新的阶段。
20世纪中叶，内燃机的技术进一步发展。
美国工程师弗兰克·惠特利发明了涡轮增压器，这是一种通过废气驱动的装置，可以提高内燃机的进气量和压力，从而增加燃烧效率。
涡轮增压器的应用使得内燃机的功率得到了显著提升，同时也减少了废气排放。
涡轮增压器的发明开创了内燃机技术的新篇章。
近年来，随着环保意识的增强和能源危机的加剧，内燃机的发展方向也发生了一些变化。
传统的燃油内燃机逐渐被电力驱动的发动机所取代。
电动机的优势在于零排放和低噪音，因此在环保型汽车和新能源领域得到了广泛应用。
同时，燃油内燃机也在不断改进和优化，以提高燃烧效率和减少污染物排放。
例如，采用直喷技术的汽油发动机可以更加精细地控制燃油的喷射，从而提高燃烧效率和动力输出。
总的来说，内燃机的发展经历了一个漫长而丰富多彩的历程。
从奥托循环发动机到柴油机，再到涡轮增压器的应用，内燃机在技术上取得了长足进步。
新型内燃机车燃油油位测量显示装置的研制
廛遇挝夔新型内燃机车燃油油位测量显示装置的研制黄亮，李家武-谢君成z(1．西南交通大学电气学院仿真中心，l厘t,l l l成都610031；2．成都运达创新科技有限公司，四川成都610031)秘旁要】通过研制的内燃机车燃油油位测量显示装置，可以实现燃油消耗、机车运行等各类信息远传，达到在司机室就能直观了解燃油消耗状况酊目的。
结合地面分析系统的使用，可以实现加务段燃油油耗的信息化管理。
D∈键词】|内燃机车；燃油油住；显示装置；地面系统目前国内内燃机车是通过老式油尺来获得燃油剩余油量信息行，这种方法存在很大的缺陷。
例如行驶过程中，司机要了解燃油箱剩余油量，必须要停车再下车察看，工作很不方便；机车燃油箱使用～段时间后，因为油蚀的原因，老式油尺透明度降低，油面位置就模糊不清难以分辨；机车停放位置处线路不平等因素，给言l乘人员正确读取燃油消耗量繁来困难；当偶尔发生燃油管路泄漏等故障时，司机难以察觉，不能及时处理；这种采取估测油位的方法进行燃油交接，不利于成本核算等等。
本装置采用单片机+传感器+L C D的组合，系统自动化程度高，与机车其它部件耦合小，安全可靠，安装方便，适用性广泛。
1工作原理油位测量显示装置是通过精度高、稳定性好的压力传感器采集剩余油量的压力值，通过建立压力值与燃油箱的数学模型，得到真实油量的装置(见图1)。
传感器和Tax插板之间采用C A N通信，Tax插板和显示机箱之间采用R S485通信。
传感器采集到油量的压力值通过C A N 总线传到T ax插板，经过T ax插板分析处理后，将打包数据通过R S485总线传到显示机箱显示并保存，通过U S B接口转储到地面分析系统进行分析。
Tax插板和显示板的M C U都采用的是富±通系列单片机，按照功能的划分来设计处理软件、传输软件和显示界面软件。
鼍r[瑙岸剑；；畦“型蔫露图1装置工作原理圈图2双感感器结构示意图装置具有以下功能特点：1)该装置是专门用于机车远传测量燃油量的装置。
新型节能型内燃机项目建议书
新型节能型内燃机项目建议书目录概论 (4)一、运营与管理 (4)(一)、公司经营理念 (4)(二)、公司目标与职责 (5)(三)、部门任务与权利 (6)(四)、财务与会计制度 (9)二、背景及必要性 (11)(一)、新型节能型内燃机项目背景分析 (11)(二)、实施新型节能型内燃机项目的必要性 (12)三、法人治理架构 (13)(一)、股东权益与义务 (13)(二)、公司董事会 (15)(三)、高级管理层 (16)(四)、监督管理层 (17)四、新型节能型内燃机项目基本情况 (18)(一)、新型节能型内燃机项目名称及新型节能型内燃机项目单位 (18)(二)、新型节能型内燃机项目建设地点 (19)(三)、调查与分析的范围 (20)(四)、参考依据和技术原则 (20)(五)、规模和范围 (22)(六)、新型节能型内燃机项目建设进展 (22)(七)、原材料与设备需求 (23)(八)、环境影响与可行性 (25)(九)、预计投资成本 (26)(十)、1新型节能型内燃机项目关键技术与经济指标 (27)(十一)、1总结与建议 (28)五、风险评估与应对策略 (29)(一)、新型节能型内燃机项目风险分析 (29)(二)、风险管理与应对方法 (31)六、技术与研发计划 (33)(一)、技术开发策略 (33)(二)、研发团队与资源配置 (34)(三)、新产品开发计划 (35)(四)、技术创新与竞争优势 (36)七、法律与合规事项 (37)(一)、法律合规与风险 (37)(二)、合同管理 (37)(三)、知识产权保护 (37)(四)、法律事务与合规管理 (38)八、劳动安全生产分析 (39)(一)、安全法规与依据 (39)(二)、安全措施与效果预估 (39)九、市场与供应链管理 (42)(一)、供应链策略 (42)(二)、供应商关系管理 (42)(三)、存货与库存管理 (43)(四)、客户关系管理 (43)(五)、物流与分销策略 (43)十、市场调研与竞争分析 (44)(一)、市场状况概览 (44)(二)、市场细分与目标市场 (45)(三)、竞争对手分析 (46)(四)、市场机会与挑战 (48)(五)、市场战略 (49)十一、新型节能型内燃机项目监督与评估 (51)(一)、新型节能型内燃机项目监督体系 (51)(二)、绩效评估与指标 (52)(三)、变更管理与调整 (53)(四)、定期报告与审计 (54)十二、战略合作伙伴与投资者关系 (55)(一)、投资者关系管理 (55)(二)、战略合作伙伴关系管理 (55)(三)、投资者关系沟通 (56)(四)、投资者服务计划 (56)十三、环境保护与可持续发展 (57)(一)、环境保护政策与承诺 (57)(二)、可持续生产与绿色供应链 (57)(三)、减少废物和碳足迹 (58)(四)、知识产权保护与创新 (59)(五)、社区参与与教育 (60)十四、未来展望与增长策略 (60)(一)、未来市场趋势分析 (60)(二)、增长机会与战略 (61)(三)、扩展计划与新市场进入 (61)概论本报告是对新型节能型内燃机市场调研项目的综合评价分析，通过深入研究市场需求、竞争状况和未来趋势，为企业制定合适的营销策略和发展规划提供参考依据。
氢内燃机发展现状
氢内燃机发展现状氢内燃机作为一种新型清洁能源发动机，具有零排放、高效能和环保等特点，具有广泛的应用前景。
下面将从氢内燃机的概念和工作原理、发展历程以及现状进行阐述，介绍氢内燃机在能源领域的重要性和前景。
概念和工作原理氢内燃机是利用氢气作为燃料的发动机，其工作原理类似于传统内燃机。
氢气通过进气系统进入气缸，与空气混合后经过压缩，然后通过火花塞点火起燃，产生高温高压气体推动活塞运动，从而驱动曲轴旋转，完成发动机的工作。
发展历程氢内燃机的发展可以追溯到19世纪的早期，当时科学家们开始探索氢气作为燃料的潜力。
随着科技的发展和能源需求的增加，氢内燃机在20世纪逐渐受到关注。
20世纪60年代，德国和美国等国家开始开展氢内燃机的研究，初步实现了氢气作为燃料的内燃机。
然而，由于氢气的低能量密度、储存和供应的困难等问题，氢内燃机的发展一直受到制约。
直到近年来，随着新能源技术的不断发展，氢气的生产、储存和输送技术得到了突破，氢内燃机又重新成为研究热点。
目前，氢内燃机已经实现了从燃料电池到氢气内燃机的转化，同时也在汽车、船舶和发电等领域得到了广泛应用。
现状随着氢能技术的不断突破和国际对于清洁能源的重视，氢内燃机的发展前景被越来越多的人所看好。
目前，世界各国都在积极推动氢能技术的研发和应用。
例如，日本将氢能技术作为国家战略，已经开始在交通、航空和建筑等领域进行实际应用，同时也在国际合作中共享技术和经验。
德国和美国等国家也在加大对氢内燃机的研发和推广力度。
在汽车领域，氢燃料电池车已经成为新能源汽车的重要方向之一、氢内燃机作为燃料电池的替代品具有成本低、工艺简单等优势，可以成为燃料电池发展中的过渡技术。
目前，一些汽车制造商已经推出了使用氢内燃机作为动力的氢燃料汽车，如丰田的Mirai。
在船舶领域，氢内燃机可以替代传统的柴油发动机，减少排放，提高燃烧效率。
一些国际航运公司已经开始将氢燃料技术应用在船舶上，实现船舶动力的清洁化。
总结机械创新设计案例
机械创新设计案例案例一：新型内燃机的开发实例一般圆柱凸轮机构是将凸轮的回转运动变为从动杆的往复运动，而此处利用反动作，即当活塞往复运动时，通过连杆端部的滑块在凸轮槽中滑动而推动凸轮转动，经输出轴输出转矩。
活塞往复两次，凸轮旋转360°。
系统中没有飞轮，控制回转运动平稳。
这种无曲轴式活塞发动机若将圆柱凸轮安装在发动机的中心部位，可在其周围设置多个气缸，制成多缸发动机。
通过改变圆柱凸轮的凸轮轮廓形状可以改变输出轴的转速，达到减速增矩的目的。
这种凸轮式无曲轴发动机已用于船舶、重型机械、建筑机械等行业。
旋转式发动机与传统的往复式发动机相比，在输出功率相同时，具有体积小、重量轻、噪声低、旋转速度范围大以及结构简单等优点，但在实用化生产的过程中还有许多问题需要解决。
随着生产科学技术的发展，必然会出现更多新型的内燃机和动力机械。
人们总是在发现矛盾和解决矛盾的过程中不断取得进步。
而在开发设计过程中敢于突破，善于运用类比、组合、替代等创新技法，认真进行科学分析，将会使人们得到更多创新的、进步的、高级的产品。
案例二：圆柱凸轮数控铣削装置的创新设计实例圆柱凸轮作为一种机械传动控制部件，具有结构紧凑、工作可靠等突出优点，但其加工制作比较困难。
东北大学东软集团生产的医用全身CT扫描机，有一对复杂的圆柱凸轮，过去一直采用手工加工，不仅制造精度低，而且劳动强度大，生产效率低，成本高。
为此，负责机械加工的东北大学机械厂提出要研制一种精度较高、操作方便、成本较低的圆柱凸轮加工装置。
圆柱凸轮数控铣削装置包括工作台直线运动坐标轴和工件回转运动坐标轴，在加工圆柱凸轮时，本装置根据数控加工程序控制工件作旋转进给运动和直线进给运动，通过普通立式铣床工作台的垂直运动进行切深调整，这样就可以实现一条凸轮曲线槽的连续自动化加工。
案例一图案例二图内燃机是从实现相同工作原理的不同机构入手创新尝试，数控机是利用反求新思维进行了创新改造，机械发展史中有无数的创新事例，并不可能一一例举，而是以上述典型实例举一反三、启迪思维，点燃学习者创新设计智慧的火花。
机构创新设计实例
利用机械设计方法学基本原理将联轴器的主要分功能作为可变元素，运用各种创造技法对可变元素进行变化，列出形态矩阵表，从表中组合，获得新方案。确定元素为：a－联接功能；b－传递功能；c－补偿调节功能，运用智力激励法、相似类比法等创造技法，对可变元素进行变化，分析如下
①实现联接的作用效应有形联接、力联接、化学分子联接等。联接性质：刚性、弹性。
平面导引机构：是一种在参考平面上引导一个物体颠序通过给定位置的装置。当采用连 杆机构作导引机构时，连杆一般用作导引杆，常要求连杆相对机架作导引。
图7－5 描绘相同连杆曲线的两个六杆机构
下面应用罗伯持——契贝谢夫定理，在求解图7-5a所示描绘相同连杆曲线的六杆机构的基础上．分析六杆导引机构。如图7-6所示，因为b0bl和c0c2的交角b1b0d＝角b3kc3，因此平行于c0c2的等长的导向杆b0d与b0bl固联，于是产生了与连秆三角形a1b1k相似的三副件b0bld。
1.连杆点k位于连杆两铰链连线上的同迹连杆机构
图形缩放原理如下图7－1a所示为一平行四边形机构，由平行四边形obkd与机架在o点铰接而成。a点为bk杆延长线上的一点。连接ao得交点c。当a点沿任意给定轨迹运动时，c点将给出与a点相似但缩小了的轨迹。⑴ao除以co与ab除以kb的值是相等的为常数m（射线定理）。⑵当此四边形作为一刚体绕o转动一角度时，a点转到a'，按射线定理有aa'与cc'的比值与ao与co的比例等于常数m。a点的一切运动都是这两部分运动的合成。因此c点的运动是以缩小的比例模拟a点的运动，反之亦然。
新型汽油机缸内直喷燃烧系统用电控系统的开发
燃 能 力较强 ， 能可靠 地点燃 Ａ Ｆ ２ ／ － ０的稀混 台气 。 但
由于射 流燃烧 系统采 用 的供 油方式 为传统 的化 油器
供 油 ， 实现 的是均 质稀燃 ， 燃能 力的提 高受 到限 所 稀
制 。 了在性 能上得 到进 一步 的改善 ， 为 必须从 根 本上
步 改善燃 油经 济性 的潜 力 、 态反应 快 、 瞬 起动快 以及
ｃ ｍｂ ｓ ｏ ｙ ｔｍ ｓｉ ｔ ｄ ｃ ｄＴ ｅ ｄ ｖ ｌ ｐ ｄ ｅｅ ｔ ｎｃ ｃ ｎｒ ｌｓ ｓｅ ｉ ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ Ｃ ｐ ａｆ ｒ ａ ｄ ＤＯＳ ｏ ｅ ａ ｎ ｏ ｕ ｔ ｎ ｓ ｓｅ ｉ ｎ ｒ ｕ ｅ ｈ ｅ ｅ ｅ ｌｃ ｒ ｉ ｏ ｔ ｙ ｔ ｍ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ Ｐ ｌ ｔ ｍ ｎ ｉ ｏ ｏ ｏ ｏ ｓ ｏ ｐ ｒｔ ｇ ｉ ｓ ｓｅ ｗｈ ｃ ａ ｏ ｄ ｅ ｜ ｎ ｉ ｉ ｔ． ｈ ｈ ｎ ｓ ｉ ｔ ｏ ｎ ｓ ｌ Ｃ ｉ ｅ ｅ ｃ ａ ａ ｔｒ ｄ ｔ ｂ ｓ ｅｓ ｒ ｑ ｉ ｍｅ ｔｏ ｙ ｔｍ， ｌ ｈ ｈ ｓ ｇ ｏ ｘｅ ｄ ｂ ｌ ｙＴ ｅ Ｃ ｉｅ ｅ Ｕ１ｗ ｔ ｉ ｗ ｍａ ｌ ｈ ｎ ｓ ｈ ｒｃ ｅ ａａ ａ ｅ ｍｅ ｔ ｅ ｕ ｒ ｉ ｈ ｓ ｅ ｎ ｆ ｂ ｔ ｐ ｒ ｔ ｇ ｃ ｎ ｅ ｉｎ ｅ ａ ｄ ｒａ ｉ ｓ ｏｔｅＴ ｅ ｉｔ ｇ ａｅ ａ ｃ ｕｓｔ ｎ ｓ ｓ ｍ ａ ｍｐ ｅ ｍ ｃ ｕ ｓｔ ｎ（ ｏ ｈ ｏ ｅ ａｉ ｏ ｖ ｎ ｅ ｃ ｎ ｅ ｌｔ ｎ ｍｅ ｒ ｐ ｒ ｎ ｅ ｒ ｔｄ ｄ ｔ ａ ｑ ｉｉｏ ｙ ｔ ｃ ｎ ｉ ｌｍｅ ａ ｑ ｉｉ ｏ Ｉ ａ ｅ ｓｈ ａ ｉ ｅ ｉ ｆ
可变排量新型内燃机
速行驶 的汽车 、 载 或 少 载 的行 驶 汽 车 等 等 。汽 车 空
在这 种低 负荷状 态 下 行 驶 所 需要 的功 率 就 小 得 多 ， 这时设 计 配置 的车 用 内燃 机 最大功 率就 有着 很大 富 余 ， 就迫 使 内燃机 只能 在低 转速 、 这 低负 荷状 态下工
作 。往 复 活塞式 内燃 机在 低 负荷状 态工 作时 燃料 消 耗 高且 污染 严 重 ， 是 由其 特 性 决 定 的 。往 复 活塞 这 式 内燃 机 的特性 显示 ： 内燃机 在低 转速 、 低负 荷工作
这一 范 畴 。在 汽 车设计 过程 中都 是按 最大 的负 载质 量 、 高 的车速 、 短 时 间 的 加 速性 能 、 大 的爬 坡 最 最 最
模 的不 断增 长 ， 源 使 用 带来 的环 境 问题 及 其诱 因 能 不 断地 为人们 所 认识 ， 中 大气 中二 氧 化 碳 浓度 升 其 高带来 的全球 气候 变化 已被确认 为 不争 的事 实 。在
此 背景 下 ， 低 碳 经 济 ” “ 碳 技 术 ” “ 碳 社 会 ” “ 、低 、低 、 “ 低碳城 市” “ 、低碳 世 界” 一 系列新 概念 、 等 新政 策应 运 而生 。低碳 经 济是 以低 能耗 、 污 染 、 排放 为基 低 低 础 的经 济模式 ， 人类 社会 继农业 文 明 、 业文 明之 是 工
伴 随着 生 物质 能 、 能 、 阳能 、 能 、 风 太 水 化石 能 、 核能等 能源 的使 用 ， 类 逐 步从 原 始 文 明走 向农 业 人 文明进 而走 向工 业文 明 。而随 着全 球人 口和 经济规
都是 固定 的 、 不可 变化 的 ， 目前往 复 活塞式 内燃 机和
往复 活塞 式流 体压 缩 、 送 泵 机 的传 动 机构 都 属 于 输
内燃机的发展过程与趋势
专题论述
宽， 纵向加深 ， 使学生从 日趋合理的知识结构 中获得创造能力的培养 。 ３ ． 加强创业实践活动环节 ， 培养学生 的创业能力 创业 素质的培养 不能脱 离实践这个根本 的途径 ， 而这种实践需要 从科学 的角度来进行规划。除 了课堂教学还应该通过各种各样 的课外
河 南交通职 业技 术 学院 王 丽娟 朱 学军
［ 摘 要 ］ 文简要介绍 了车用 内燃机的发展 历程 ， 出了车用 内燃机 的发展 方向。 本 指 ［ 关键词 ］ 内燃机 发展 趋势 １内燃机的发展过程 ． 内燃机 的出现促进 了汽车 的发展 ，汽车 的大发展 又带动 了内燃机 的飞速发展 。回望 １０多年来内燃机发展 的轨迹 ， ０ 其重要的技 术标 志与 汽车的发展 、 人类的需要息息相关 。 了进一步说明内燃机 的发展及 内 为 燃机的未来 ， 扼要 回顾一下汽车 的发展 。纵观 １０年来汽车 的发展 ， ０ 在 各个 阶段 ， 人们谋求不同的 目 标和重点 。 初期 ， 汽车只是作为行走的机器 ， 着重于可靠性 ， 不追求豪华、 舒适。中期大约在 ２ 世纪 ２ 年代 ４ 年代 ， ０ Ｏ Ｏ 汽车得到 了蓬勃发展。１０ ９ ８年 １ ０月 １日在美国底 特律城 （ ｅｒｉ 福特 Ｄｔ ｔ ｏ） 汽车公司开始生产一种 “ ” Ｔ 型轿车。 它第一次用大批量生产 的部件在流 水线上组装汽车。 这种轿车使用简单的四缸内燃机 ， 功率为 １． Ｗ； ４７ 排量 ｋ 为 ２８ ； ． Ｌ 转速 １０ ｒ ｎ ８ ６ ０／ 。它可用劣质汽油 ， ｍｉ 甚至可用煤油 比例很大 的 混合液 。这是一种真正用 于汽 车的新 型内燃 机 ， 其性能适中 ， 工作负荷 较低 ， 非常耐用 。从 １ １ 年 １２ ９１ ９ ７年福特汽车公司共生产 出 １０ ５ ０万辆 “” Ｔ 型轿 车， 当时的售价为每辆 ２ ５美元 。另 一个有代表性 的汽车是位 ９ 于德 国沃尔夫堡（ ｌ ｅｇ 的大众汽 车厂用 流水线 生产的“ Ｗｏｔ ｒ ） ｂ 甲壳虫” 其 ， 产量超过福特“ ” Ｔ 型轿车数百 万辆 。这种汽 车坚 固耐用 ， 的坚固性在 它 战争 中得到证实 。 它适用于在公路网不完善的地 区行驶 ， 尤其是拉丁美 洲。另外 ， 它的售后服务和零配件供应好 。后来德 国大众汽车公司又推 出 了２ １世纪 版 本的 新 型 “ 甲壳虫 ” 。 （） １ 空前发展和繁荣时期。２ 世 纪 ５ 年代到 ６ 、 年代 为汽车 的 Ｏ ０ Ｏ７ Ｏ
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新型内燃机的开发
动力机械是近代人类社会进行生产活动的基本装备之一。
发动机为机械提供原动力。
动力机械中的燃气机按其工作方式分为内燃机和外燃机两大类。
自19世纪60年代第一台实用的内燃机诞生以来，它已发展了多种形式，在国民经济各部门和国防工业中得到广泛的应用。
本案例就新型内燃机开发中的一些创新思路作简单分析。
一、往复式内燃机的技术矛盾
目前应用最广泛的往复式内燃机由气缸、活塞、连杆、曲轴等主要机件和其它辅助设备组成。
图1-1 活塞式发动机
1-活塞 2-连杆 3-气缸 4-曲柄 5-进气阀 6-排气阀
活塞式发动机的主体是曲柄滑块机构（图1-1），它利用气体燃爆使活塞1在气缸3内往复移动，经连杆2推动曲轴4作旋转运动，输出转矩。
进气阀5和排气阀6的开启由专门的凸轮机构控制。
活塞式发动机工作时具有吸引、压缩、作功、排气四个冲程，如图1-2所示。
其中只有作功冲程输出转矩，对外做功。
这种往复式活塞发动机存在明显的缺点：
1）工作机构及气阀控制机构组成复杂，零件多。
曲轴等零件结构复杂，工艺性差。
2）活塞往复运动造成曲柄连杆机构较大的往复惯性力，此惯性力随转速的平方增大，使轴承上惯性载荷增大，系统由于惯性力不平衡而产生强烈振动。
往复运动限制了输出轴转速的提高。
3）曲轴回转两圈才有一次动力输出，效率低。
现存的问题，引起人们改变现状的愿望，社会的需要，促进产品的改造和创新。
多年来，在原有发动机的基础上不断开发了一些新型的发动机。
图1-2 活塞式发动机的四个冲程
a）吸气冲程 b）压缩冲程 c）作功冲程 d）排气冲程
二、旋转式内燃机发动机
在改进往复式发动机的过程中，人们发现，如能直接将燃料的动力转化为回转运动将是更合理的途径。
类比往复式蒸气机到蒸气机轮机的发展，许多人都在探索旋转式内燃发动机的建造。
1910年以前，人们曾提出过2000多个旋转式发动机的方案，但大多因结构复杂或无法解决气缸密封问题而不能实现。
直到1945年德国工程师汪克尔经长期研究，突破了气缸密封这一关键技术，才使旋转式发动机首次运转成功。
1.旋转式发动机的工作原理
汪克尔所设计的旋转式发动机简图如图2-1所示，它由椭圆形的缸体1、三角形转子2（转子的孔上有内齿轮）、外齿轮3、吸气口4、排气口5和火花塞6
等组成。
图2-1旋转式发动机简图
1-缸体 2-三角形转子 3-外齿轮
4-吸气口 5-排气口 6-火花塞
旋转式发动机运转时同样有吸气、压缩、燃爆（作功）和排气四个动作，如图所示。
当转子转一周时，以三角形转子上的AB弧进行分析：
（1）吸气转子处于图2-2a位置时，AB弧所对内腔容积由小变大，产生负压效应，由吸气口将燃料与空气的混合气体吸入腔内。
（2）压缩转子处于图2-2b位置时，内腔由大变小，混合气体被压缩。
（3）作功高压状态下，火花塞点火，使混合气体燃爆并迅速膨胀，产生强大的压力驱动转子，并带动曲轴输出运动和转矩，对外作功。
（4）排气转子由图2-2c位置至图2-2d位置，内腔容积由大变小，挤压废气由排气口排出。
由于三角形转子有三个弧面，因此每转一周有三个动力冲程。
图2-2 旋转式发动机运行过程图
a）吸气 b）压缩 c）作功 d）排气
2.旋转发动机的设计特点
（1）功能设计内燃机的功能是将燃气的能量转化为回转的输出动力，通过内部容积变化，完成燃气的吸气、压缩、燃爆、排气四个动作达到目的。
旋转式发动机抓住容积变化这个主要特征，以三角形转子在椭圆形气缸中偏心回转的方法达到功能要求。
而且三角形转子的每一个表面与缸体的作用相当于往复式的一个活塞和气缸依次平稳边疆地工作。
转子各表面还兼有开闭进排气阀门的功能，设计可谓巧妙。
（2）运动设计偏心的三角形转子如何将运动和动力输出？在旋转式发动
机中采用了内啮合行星齿轮机构，如图2-3所示。
三角形转子相当于行星内齿轮2，它一面绕自身轴线自转，一面绕中心外齿轮1在缸体3内公转。
系杆H 则是发动机的输出曲轴。
2-3 行星齿轮机构
转子内齿轮与中心外齿轮的齿数比是1.5:1，这样转子转一周，使曲轴转3周（z 2/z 1=1.5，则n h /n 2=3），输出转速较高。
根据三角形转子的结构可知，曲轴每转一周即产生一个动力冲程。
相对四冲程往复发动机曲轴每转两周才产生一个动力冲程，推知旋转式发动机功率 是四冲程往复发动机的两倍。
（3）结构设计 旋转式发动机结构简单，只有三角形转子和输出轴两个运动构件。
它需要一个化油器和若干个火花塞，但无须连杆、活塞以及复杂的阀门控制装置。
零件数量比往复式发动机少40%，体积减少50%，重量下降1/2到2/3。
3．旋转式发动机的实用化
旋转式发动机与传统的往复式发动机相比，在输出功率相同具有体积小、重量轻、噪声小、旋转速度范围大以及结构简单等优点，很快得到了实用化生产。
日本东泽公司从联邦德国纳苏公司购得汪克尔旋转式发动机的专利后，进行实用化生产。
他们还与多个厂家合作，相继开发了特殊密封件310号、火花塞、化油器、O 型环、消音器等多种零部件，并采用了高级润滑油，使旋转式发动机在全世界首先达到实用化。
20世纪80年代该公司生产了120万台旋转式发动机用于汽车，市场效益很好。
随着生产科学技术的发展，必然会出现更多新型的内燃机和动力机械。
人们总是在发现了矛盾和解决矛盾的过程中不断取得进步。
而在开发设计过程中敢于突破，善于运用类比、组合、代用等创造技法，认真进行科学分析，将使我们得到更多创新产品。