中国内燃机百年简史(转载整理)
未命名
2024年12月11日 20:31 6
臻玉
中国内燃机工业百年发展历程概说
解放前,初创期旧中国的内燃机工业(1908~1949年)同国外一样,中国内燃机工业也是由煤气机起步的。1908年(清光绪卅四年,有资料记载是1901年,即清光绪廿七年)广州均和安机器厂仿制成第一台煤气机。此后,各地陆续出现一些煤气机小型修造厂,其中历史较久的为武汉恒顺机器厂(武汉动力机厂前身),于1924年开始制造煤气机,单缸卧式,功率45马力,转速200转/分,缸径300毫米,行程400毫米。1925~1926年制造同类型的25马力和80马力煤气机。1930~1934年又制造单缸、双缸和三缸立式煤气机,每缸35马力,300转/分。这些煤气机主要用于碾米机和内河船舶动力。
由于当时石油进口控制在外商之手,国内使用者负担沉重,且“九一八”和“一二八”事变后,国人深感日本帝国主义者野心勃勃,一旦战争爆发,港口被封锁,石油不能进口,必将造成运输业瘫痪。因此需找寻代用燃料,发生炉煤气当为首选,故20世纪30年代,中国的发生炉煤气机有所发展。
抗战爆发后煤气机仍有生产,但数量不大。新中工程公司(上海新中动力机厂前身)于1938年在湖南祁阳生产新中廿八式(民国廿八年)煤气机,功率45马力,转速500转/分,除装汽车外,尚配发电机使用,每月可生产6台,1944年日军侵占祁阳,厂毁。抗战初在昆明成立的中央机器厂(昆明机床厂前身),其第三分厂专生产内燃机,1939~1940年开始生产。通过技术转让从瑞士S.L.M.(Swiss Locomotive and Machine works)购买VD25柴油机和VG25煤气机图纸,为系列产品,缸径250毫米,行程300毫米,转速600转/分,柴油机50马力/缸,煤气机36.7马力/缸,压缩空气起动。1942年生产出第一台煤气机,到1945年共生产6VG25型煤气机6台,功率220马力,转速600转/分。同第四分厂生产之发电机配套。配两种煤气发生炉,一种燃用木炭,一种燃用烟煤。这是我国解放前生产的最大功率的内燃机。
旧中国制造的煤油机称为半狄塞尔煤油机。1909年上海求新制造机器轮船厂仿制成5马力煤油机,转速300转/分,以后又制成同类型的8、12、17和25马力四种不同功率煤油机。常州厚生机器厂于1913年仿求新制成5马力煤油机,以后也制成8、12、17和25马力同类型煤油机。无锡协记机器厂于1913年仿制成8马力单缸卧式煤油机。1917年前后上海的新祥、吴祥泰、南洋、合兴等厂均开始仿造求新生产的煤油机,行销附近农村。1925年无锡的工艺机器厂仿制17马力卧式单缸四行程煤油机,压缩比14,燃料消耗率为250—300克/马力·小时,全机重1800公斤。1926年新中工程公司开办, 时,参照美制样机制成卧式单缸煤油机,产量较多,销售于农村作为排灌和农产品加工动力。广州均和安机器厂和恒昌泰机器厂均制造过煤油机。
因柴油价格较煤油低40%左右,旧中国进一步由煤油机发展到以柴油为, 燃料的柴油机。1915年广州协同和机器厂首先制成热球式柴油机,单缸卧式,功率15马力,转速450转/分。1921年上海大隆机器厂制成约3马力小型热球式柴油式。常州的厚生机器厂、无锡的俞宝昌机器厂、天津的义聚成、万和、春发泰机器厂等也于1924年左右制成小功率单缸卧式二行程热球式柴油机。这种二行程热球式柴油机除燃料费低于煤油外,制造维修也较简单,各厂纷纷仿制。1924年常州厚生机器厂制造的二行程热球式柴油机,功率18马力,转速220转/分,压缩比8,全机重1700公斤。曲轴箱换气,柴油机起动前将热球加热到300℃以上,喷油嘴喷射压力18~25公斤/厘米2,喷出的油线蒸发同空气混合。扫气不尽,燃料同空气混合不良,燃烧不完全,油耗较高,290-320克/马力·小时。
20世纪20年代,国外已普遍由压气喷射式柴油机发展到开始制造无气喷射式柴油机,中国也从热球式柴油机发展到无气喷射式柴油机。首先制成无气喷射式柴油机的是常州厚生机器厂和广州协同和机器厂。1926年厚生机器厂参照英国路司登(Rurston)牌制成单缸卧式12马力无气喷射式柴油机;1927~1937年,厚生厂又制成17、20、25及40马力不同功率卧式单缸无气喷射式柴油机。1926~1928年,协同和机器厂制成立式单缸及三缸无气喷射式柴油机,以后又制成四缸机。1929年新中工程公司仿德国“道驰” (Deutz)牌制成立式单缸二行程无气喷射式柴油机,功率10马力,转速600转/分。1930年该厂将功率增大到15马力,以适应农村需要。1936年新中工程公司参照珀金斯(Perkins)牌制成四缸、功率65马力、转速2000转/分的汽车柴油机,这是我国自制的第一台高速运输式柴油机。1932年山东潍县华丰机器厂参照英国”勃莱克斯登”牌制成四行程单缸卧式无气喷射柴油机,功率15马力,转速330转/分。1933、1934和1935年又分别制成同类型的8、25和40马力无气喷射式柴油机。1940~1945年间昆明中央机器厂第三分厂,用购买的瑞士S.L.M.工厂图纸制成3VD25型三缸柴油机一台,功率150马力,转速600转/分,压缩比15,燃油消耗率175克/马力·小时.卖给了玉门油矿,也是旧中国生产的最大功率柴油机。1946年无锡合众机器厂参照德国“林考夫门”牌制成四行程单缸卧式无气喷射或柴油机,定名36型。功率25马力,转速700转/分,缸径203毫米,行程241毫米,压缩比15,燃油消耗率190-218克/马力·小时,全机重1700公斤。这一机型当时在油耗、重量、结构等方面均是比较先进的。1949年上海吴淞制造总厂试制成功单缸卧式1140型柴油机功率12马力,转速750转/分,压缩比17,燃油消耗率218克/马力·小时,全机重600公斤。是我国自行设计的第一台中速柴油机。
我国最早制造的汽车用汽油机,是1932年12月太原山西汽车修理厂试制成“山西牌”汽车的汽油机,系该厂自制.也有说法是长辛店铁工厂制造。1933年南京的中央工业试验所试制成三轮微型汽车一辆,装单缸二行程汽油机,功率约3马力,是中国第一台微型汽车用汽油机。
1936年长沙的湖南机械厂仿道奇(Dodge)试制成”衡岳牌”汽车,装水冷立式直到六缸四行程汽油机,排量3.98升,功率20.1千瓦(27.4马力),用原配曲轴和凸轮轴。1939~1940年中央机器厂在云南龙陵设第五分厂制造2辆汽车,称“资源牌”,装水冷立式直列六缸四行程汽油机,可用酒精燃料。
20世纪三四十年代抗战期间,因石油紧张,我国汽车广泛使用代用燃料,除首选发生炉煤气外,在西南和西北地区大量使用酒精燃料,采用汽油渗混酒精的方法,最佳可渗入18%~20%。此外,将植物油用于柴油机。1937年4月“中国号”2.5吨预燃室式柴油机汽车,由南京驶至昆明,沿途就地取材使用多种植物油。
抗战胜利后,天津汽车制配厂成立。1946年5月,该厂仿大发三轮汽车试制成“飞鹰牌”三轮汽车10辆(货车1辆,客车9辆)。装风冷立式单缸四行程汽油机,功率5.5千瓦(7.5马力),最大功率7.4千瓦(10马力),缸径95毫米,行程100毫米。后因得不到支持,只生产60辆就停产了,这是解放前旧中国制造汽车的最后一次尝试。中国最早生产的小型汽油机当属1948年上海吴淞机器厂(上海柴油机厂前身),仿美国风冷立式单缸四行程汽油机,试制成功的5.5马力汽油机,当时称“五匹半汽油机”,转速2100转/分,缸径85.22毫米EMBED Equation. DSMT4,行程101.6毫米EMBED Equation. DSMT4。
旧中国的这些内燃机制造厂是中国内燃机工业的先驱,为初创时期的内燃机工业做出了贡献。它们是随着轻工业的发展和农田排灌的需求而发展起来的。上海、广州、常州、无锡、福州、山东、天津等沿海地区制造内燃机的厂家有所增多。1914~1918年第一次世界大战期间,帝国主义列强忙于战争,暂缓对中国经济的掠夺,民族工业乘机兴起,特别是轻工业有较多发展,使内燃机有较好的销路,产量有较大的增长。如1911年开办的广州协同和机器厂1913年年产量仅168马力,到191 7年年产量达1505马力,成为该厂在解放前38年内年产量的第一次高峰。1913年开办的常州厚生机器厂也是在这一时期打下生产柴油机的基础,为江南一带农村提供实用的农田排灌动力,建立了信誉,在以后帝国主义实施产品大倾销时期才能得到幸存。1926年和1929年两年大旱,特别是江南一带,地主、奸商和官僚资本乘机大量购进以内燃机为动力的抽水机,高价出租给农民抗旱,牟取暴利。使柴油机生产量在1930年前后又一次有较大增长,个别年份,最高年产量达2万~3万马力,制造厂近百家。
旧中国的内燃机工业,除新中、协同和、厚生、华丰、合众等几家工厂,有职工百人以上,设备几十台以外,大部分是十人左右的小厂,数台皮带拖动的老式机床,资金短少,经营很困难。从制造第一台煤气机开始到新中国建立前夕,旧中国内燃机工业40余年的历史,充满了在挣扎中求生存的辛酸。内燃机工业只停留在以修配进口机器为主、少量或零星地测绘仿制一些国外简单产品的状态,属手工生产方式,关键配附件、原材料、燃料和润滑油等基本上都是依靠进口,仿制出来的产品性能落后,油耗高,原材料消耗大,故障多,使用维修不便。
新中国内燃机工业体系的建设和形成时期(1950~1980年)(一)新中国内燃机工业体系初建时期(1950~1957年)
这是建国初期经济建设恢复的3年(1950~1952年)和第一个五年计划的5年(1953~1957年)。建国之初,许多内燃机工厂很快恢复,并投入了生产,上海吴淞机器厂(上海柴油机厂前身)将自行设计的1140型柴油机,单缸8.2千瓦(12马力)正式投入生产,同时试制成功与其配套的喷油泵和喷油嘴。1951年上海柴油机厂试制成功2110型柴油机,1952年和1953年又试制成功4110型和6110型柴油机。天津市机器厂(天津动力机厂前身),1951年研制成功4146型柴油机,同时研制成功该型号柴油机的喷油泵和喷油嘴。至此,上海和天津都有了喷油泵和喷油嘴的生产点,为今后立足于国内发展柴油机和配附件打下了基础。
当时全国的内燃机企业,根据国民经济各部门需要,发展了不少新产品,如上海新中动力机厂4270型柴油机,上海通用机器厂6250型柴油机及柴油发电机组等。在建国后3年恢复时期.我国内燃机工业不仅得到了恢复,而且有一定发展,产品技术水平提高较快,服务领域扩大到工业、农业、交通运输和国防工业等方面。1952年,我国内燃机年产量2.94万千瓦(4万马力),为1949年的4倍。
1952年9月,第一机械工业部成立,在部内设第四机器工业管理局,负责管理全国动力机械(汽轮机、锅炉、内燃机等)。四局直属的内燃机专业厂有10家,即上海柴油机厂、新中动力机厂、无锡柴油机厂、天津动力机厂、济南柴油机厂、潍坊柴油机厂、南昌柴油机厂、武汉动力机厂、上海通用机器厂和重庆水轮机厂。根据中苏双方签订的协定,以转让制造方式,从苏联引进了CA-15、M503A、M50X-3、2U8.5/11、B2-300(500)、3Д 6等汽油机和柴油机的制造技术,兴建了第一汽车制造厂发动机车间、山西柴油机厂、吉林柴油机厂、河南柴油机厂、陕西柴油机厂等大型企业,同时对已有的老企业进行技术改造。另有一批地方管理企业,如柳州机器厂、常州柴油机厂、无锡动力机厂、莱阳动力机厂、华丰机器厂、宁波动力机厂、广东协同和机器厂、福建机器厂、建湘机器厂等,这些企业形成了我国内燃机工业第一批骨干企业。
1955年,我国已着手按专业化生产方式组织内燃机配附件生产。一方面,利用一部分柴油机厂的现有技术和装备,组织专业化的生产车间。上海柴油机厂、天津动力机厂先后建立了油泵油嘴车间,潍坊柴油机厂建立了船用齿轮箱车间,南昌柴油机厂建立了活塞环车间,济南柴油机厂建立了活塞、轴瓦车间等。另一方面,对一些小型配附件厂,进行调整、分工、扩建和改造。如对上海动力设备公司的宝锡、大中华等一批生产活塞、活塞环、轴瓦、滤清器等厂加以改造扩建,使之成为配附件专业厂。内燃机配附件专业化生产,为主机厂提供了优质廉价的配附件,为开发新产品创造了极为有利的条件,为今后内燃机工业的发展奠定了基础。
球墨铸铁的试制成功,以及在内燃机上的应用,对我国内燃机工业的发展起了重要作用。从1950年起国内开始研究生产球墨铸铁,1952~1954年在国内逐步推广。无锡柴油机厂、天津动力机厂等都在试制球墨铸铁曲轴和凸轮轴等零部件。1957年天津动力机厂成功地用球墨铸铁曲轴代替锻钢曲轴,无锡柴油机厂则首先将球墨铸造铁曲轴应用到了3110型柴油机上,并首创“横浇竖冷”新工艺。在当时我国缺乏优质钢材和大型锻压设备的情况下,为发展我国内燃机工业开辟一条经济性好,且行之有效的重要途径。
1950年重工业部成立了船舶工业局。船舶工业局会同海军于1951年底成立了海军配件试造委员会,完成了各种中、小型舰用柴油机配件的供应任务。同期,求新造船厂同新中动力机厂测绘仿制了拖围混合式渔船的美国Atlas 185千瓦6267船用柴油机,缸径267毫米,1954年制造成功。1954年新中动力机厂测绘上海展览会展品Skoda 6L 350船用柴油机,缸径350毫米,行程550毫米,转速350转/分,功率441千瓦,1956年制造完成,这是当时我国制造的功率最大的柴油机。
1956年,长春建成第一汽车制造厂,年产3万辆装载质量为4吨的解放牌汽车,同时建成同解放牌汽车配套的生产3.6万台CA10型汽油机的发动机车间。该发动机排量为5.5升,最大功率为71千瓦(96.5马力)。1956年7月14日,一汽总裁线开出了第一批装用自己生产发动机的12辆解放牌汽车,标志着我国批量生产汽车和车用发动机的时代已经开始了。
经过第一个五年计划的建设和改造,我国内燃机行业在产值和产量方面,提前一年完成了“一五”计划规定的目标,新品种增加,产品质量也有了很大地提高。1957年全国内燃机产量(商品量)已达到50.74万千瓦(69万马力),为1952年的16倍。全国内燃机专业生产厂家发展到34家,中国内燃机工业已初具规模,为内燃机工业的发展奠定了初步基础。
(二)中国内燃机工业体系的建设和形成时期(1958~1977年)
1958~1977年是我国内燃机工业体系形成的重要时期。
第一个五年计划完成之后,由于三年自然灾害,政治上的“左”倾错误和苏联单方面撕毁协定等原因,刚刚兴起的我国内燃机工业遭到严重挫折。1958年的“大跃进”运动,使企业的正常生产秩序遭到严重破坏,产品质量普遍下降。1961年1月,党的八届九中全会提出了“调整、巩固、充实、提高”的八字方针,决定对国民经济进行调整。经过3年调整时期,我国国民经济开始恢复。并向好的方向发展。通过“二五”和3年调整时期的建设和改造,我国内燃机工业从产品、质量、工艺技术、管理水平等方面,向前迈进了一大步,从主机到配附件,都朝着初步形成一个较完整的工业体系方向发展。
1959年9月,农业机械部成立.农业用、工业用以及小型军用(汽车厂自配的除外)的各种内燃机(包括配件),划归农机部管理。原一机部管理的53家动力机械工厂和201家配件厂全部划归农机部管理。农机部把在“大跃进”中暴露出来的内燃机产品质量问题,列入了议事日程。由于措施得力,纠正了“大跃进”期间的某些弊病。农业机械部的成立,对我国内燃机工业的规划和发展起了很大的推动和促进作用。在这个时期内,主要内燃机企业基本建设和技术改造完成,促进了我国内燃机工业体系的形成。1964~1 965年,原农业机械部科技局还组织了以洛拖、上柴、无锡油泵油嘴厂、天动等骨干企业为主力、行业中主要企业参加的系列喷油泵设计和研制。
中国内燃机自仿制发展到自行设计,是这个阶段取得的重大历史性进展之一。一批为大中型拖拉机、工业、农业、船用、发电机组,汽车配套的发动机相继开发和投入生产。这个时期相继开发成功的产品包括90、95、120(水、风冷)、12V175,12V180、12V190、250等系列通用柴油机,240系列内燃机车主机,150、42-160、轻型180等大功率高速柴油机,200、230、250,260、270、300、350系列等大功率中速柴油机,43/67、43/82、75/160系列等大功率低速柴油机,CA770-V8、EQl00型车用汽油机等,这些自行设计开发的新产品,虽然都经历了一个较长时期的曲折过程,但充分证明了我国的技术实力,为整个内燃机工业体系的形成与发展奠定了坚实的基础,意义是重大的。我国非常重视内燃机行业科研和教育基地的建设,1958年成立了上海内燃机研究所,相继成立了山西车用发动机研究所、天津内燃机研究所和上海船用柴油机研究所。1966年,一些科研院所也设立了动力室,如长春汽车研究所,洛阳拖拉机研究所、大连热力机车研究所(大连内燃机车研究所)、中国农业机械化科学研究院等。有30多所高等院校设立了内燃机专业,如天津大学、上海交通大学、西安交通大学、吉林工业大学(吉林大学)等,一方面为内燃机行业培养输送大批专业技术人员;另一方面形成产学研相结合的科技攻关联合队伍。
1966年开始的“十年浩劫”给内燃机行业的科研与生产带来严重的创伤。1966~1980年.正是我国经济建设进入“三五”、“四五”和“五五”时期。在这个时期内,我国召开了3次农业机械化会议和两次全国农业学大寨会议,对内燃机工业的发展都起了不小的作用。由于国家加大了基本建设和技术改造的投资,有了前阶段的工作基础,以及内燃机行业全体职工的努力,内燃机行业在生产数量和品种发展上仍有较大的进步。农村对单缸小功率内燃机的需求量的增长刺激了单缸小柴油机生产的发展。1977年全国195型柴油机销售量达70多万台,660千瓦,1 75型水冷小柴油机,165F、1 70F风冷小功率柴油机也形成了较大的生产能力;一批生产295、495型柴油机的工厂经过技术改造后也形成了生产能力,如扬州柴油机厂、成都内燃机厂、云南内燃机厂等。在此期间,汽车、船舶、铁道、军工等部门研制,并投产了多种新的内燃机型。
相关文章
最新评论